ისეთი ჩარევის ფენომენის შესასწავლად, როგორიც ფიგურაშია, ბუნებრივია მის გვერდით ნაჩვენები ექსპერიმენტული დაყენების გამოყენება. ფენომენების შესწავლისას, რომელთა აღწერისთვის აუცილებელია ვიცოდეთ იმპულსის დეტალური ბალანსი, აშკარად აუცილებელია ვივარაუდოთ, რომ მთელი მოწყობილობის ზოგიერთ ნაწილს შეუძლია თავისუფლად გადაადგილება (ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად). ნახატი წიგნიდან: ნილს ბორი, „რჩეული სამეცნიერო ნაშრომები და სტატიები“, 1925 - 1961ბ გვ.415.
ბარიერის უკან ეკრანზე ნაპრალების გავლის შემდეგ, ჩარევის ნიმუში წარმოიქმნება ნათელი და მუქი ზოლების მონაცვლეობით:
ნახ.1 ინტერფერენციული ფარდები
ფოტონები ეკრანს ხვდება ცალკეულ წერტილებში, მაგრამ ეკრანზე ჩარევის ზღურბლების არსებობა აჩვენებს, რომ არის წერტილები, სადაც ფოტონები არ ხვდება. მოდით, p იყოს ერთ-ერთი ასეთი წერტილი. მიუხედავად ამისა, ფოტონს შეუძლია შევიდეს p, თუ ერთ-ერთი ჭრილი დახურულია. ასეთი დესტრუქციული ჩარევა, რომლის დროსაც ალტერნატიული შესაძლებლობები ზოგჯერ შეიძლება გაუქმდეს, კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი ყველაზე იდუმალი თვისებაა. ორმაგი ჭრილის ექსპერიმენტის საინტერესო თვისებაა ის, რომ ინტერფერენციის ნიმუში შეიძლება "აწყობილი" იყოს ერთი ნაწილაკით - ანუ წყაროს ინტენსივობის ისე დაბალ დაყენებით, რომ თითოეული ნაწილაკი "ფრენაში" იქნება მარტო დაყენებისას და შეუძლია მხოლოდ ჩარევა. თავად. ამ შემთხვევაში, გვიჩნდება ცდუნება, ვიკითხოთ საკუთარ თავს, რომელ ჭრილში გადის ნაწილაკი „ნამდვილად“. გაითვალისწინეთ, რომ ორი განსხვავებული ნაწილაკი არ ქმნის ჩარევის ნიმუშს. რა არის ჩარევის ფენომენის ახსნის საიდუმლო, შეუსაბამობა, აბსურდი? ისინი საოცრად განსხვავდებიან მრავალი სხვა თეორიისა და ფენომენის პარადოქსისგან, როგორიცაა ფარდობითობის ფარდობითობა, კვანტური ტელეპორტაცია, ჩახლართული კვანტური ნაწილაკების პარადოქსი და სხვა. ერთი შეხედვით, ჩარევის ახსნა მარტივი და აშკარაა. განვიხილოთ ეს ახსნა-განმარტებები, რომლებიც შეიძლება დაიყოს ორ კლასად: ახსნა ტალღური თვალსაზრისით და ახსნა კორპუსკულარული (კვანტური) თვალსაზრისით. სანამ ანალიზს დავიწყებდეთ, აღვნიშნავთ, რომ ინტერფერენციის ფენომენის პარადოქსულობის, შეუსაბამობის, აბსურდულობის ქვეშ ვგულისხმობთ ამ კვანტური მექანიკური ფენომენის აღწერის შეუთავსებლობას ფორმალურ ლოგიკასა და საღ აზრთან. ამ ცნებების მნიშვნელობა, რომელშიც ჩვენ მათ აქ ვიყენებთ, მოცემულია ამ სტატიაში.
ჩარევა ტალღის თვალსაზრისით
ყველაზე გავრცელებული და უნაკლო არის ორმაგი ნაპრალის ექსპერიმენტის შედეგების ახსნა ტალღის თვალსაზრისით:თუ ტალღების მიერ გავლილ მანძილებს შორის სხვაობა ტოლია ტალღის სიგრძის კენტი რაოდენობის ნახევარს, მაშინ ერთი ტალღით გამოწვეული რხევები მიაღწევს თხემს იმ მომენტში, როდესაც მეორე ტალღის რხევები მიაღწევს ღრმულს და, შესაბამისად, ერთი ტალღა შეამცირებს მეორის მიერ შექმნილ აშლილობას და შესაძლოა მთლიანად აღმოფხვრას იგი. ეს ილუსტრირებულია ნახაზ 2-ში, რომელიც გვიჩვენებს ორ ნაპრალიან ექსპერიმენტს, რომლის დროსაც ტალღები A წყაროდან მხოლოდ BC ხაზს მიაღწევენ ეკრანზე გავლის გზით. წყაროსა და ეკრანს შორის მდებარე დაბრკოლებიდან ერთ-ერთი H1 ან H2 ჭრილი. X BC ხაზზე, ბილიკის სიგრძის სხვაობა უდრის AH1X - AH2X; თუ იგი ტოლია ტალღის სიგრძის მთელი რიცხვის, დარღვევა წერტილი X იქნება დიდი, თუ ტოლია ტალღის სიგრძის კენტი რაოდენობის ნახევარი, X წერტილში დარღვევა იქნება მცირე. ფიგურაში ნაჩვენებია ტალღის ინტენსივობის დამოკიდებულება BC წრფეზე წერტილის პოზიციაზე, რომელიც ასოცირდება. ამ წერტილებში რხევების ამპლიტუდებით.
ნახ.2. ჩარევის ნიმუში ტალღის თვალსაზრისით
როგორც ჩანს, ჩარევის ფენომენის აღწერა ტალღის თვალსაზრისით არანაირად არ ეწინააღმდეგება არც ლოგიკას და არც საღ აზრს. თუმცა, ფოტონი ფაქტობრივად კვანტად ითვლება ნაწილაკი . თუ ის ავლენს ტალღურ თვისებებს, მაშინ, მიუხედავად ამისა, ის თავად უნდა დარჩეს - ფოტონი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ფენომენის მხოლოდ ერთი ტალღური განხილვით, ჩვენ რეალურად ვანადგურებთ ფოტონს, როგორც ფიზიკური რეალობის ელემენტს. ამ გათვალისწინებით, გამოდის, რომ ფოტონი, როგორც ასეთი ... არ არსებობს! ფოტონი არ ავლენს მხოლოდ ტალღურ თვისებებს - აქ ის არის ტალღა, რომელშიც არაფერია ნაწილაკისგან. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ტალღის გაყოფის მომენტში უნდა ვაღიაროთ, რომ თითოეულ ჭრილში გადის ნახევარი ნაწილაკი - ფოტონი, ნახევარი ფოტონი. მაგრამ მაშინ შესაძლებელი უნდა იყოს ექსპერიმენტები, რომლებსაც შეუძლიათ ამ ნახევარფოტონების „დაჭერა“. თუმცა ამ იგივე ნახევარფოტონების დარეგისტრირება ჯერ ვერავინ მოახერხა. ასე რომ, ჩარევის ფენომენის ტალღური ინტერპრეტაცია გამორიცხავს იმ აზრს, რომ ფოტონი არის ნაწილაკი. ამიტომ, ამ შემთხვევაში ფოტონის ნაწილაკად მიჩნევა არის აბსურდული, ალოგიკური, საღ აზრთან შეუთავსებელი. ლოგიკურად უნდა ვივარაუდოთ, რომ ფოტონი A წერტილიდან ნაწილაკად გაფრინდება. დაბრკოლებას მიუახლოვდა, ის მოულოდნელად ბრუნავსტალღაში! ტალღასავით გადის ნაპრალებში, იშლება ორ ნაკადად. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ჩვენ უნდა გვჯეროდეს ამის მთლიანინაწილაკი ერთდროულად ორ ჭრილში გადის, რადგან ვარაუდით განშორებაჩვენ არ გვაქვს უფლება გავყოთ ის ორ ნაწილაკად (ნახევრად). შემდეგ ისევ ორი ნახევრად ტალღა დაკავშირებამთელ ნაწილაკად. სადაც არ არსებობსერთი ნახევრად ტალღის ჩახშობის საშუალება არ არის. Ასე ჩანს ორინახევრად ტალღები, მაგრამ ვერავინ მოახერხა ერთი მათგანის განადგურება. ყოველ ჯერზე რეგისტრაციისას ყოველი ეს ნახევრად ტალღა აღმოჩნდება მთლიანიფოტონი. ნაწილი ყოველთვის, გამონაკლისის გარეშე, მთელია. ანუ, ფოტონის, როგორც ტალღის იდეამ უნდა იძლეოდეს თითოეული ნახევარტალღის „დაჭერის“ შესაძლებლობა, ზუსტად ისე, როგორც ფოტონის ნახევარი. მაგრამ ეს არ ხდება. ფოტონის ნახევარი გადის თითოეულ ჭრილში, მაგრამ რეგისტრირებულია მხოლოდ მთელი ფოტონი. ნახევარი მთლიანის ტოლია? ფოტონის ნაწილაკების ერთდროულად ორ ადგილას ყოფნის ინტერპრეტაცია არც ისე ლოგიკური და გონივრული ჩანს. შეგახსენებთ, რომ ტალღის პროცესის მათემატიკური აღწერა სრულად შეესაბამება ყველა ექსპერიმენტის შედეგებს ორ ნაპრალზე გამონაკლისის გარეშე.
ჩარევა კორპუსკულური თვალსაზრისით
კორპუსკულური თვალსაზრისით, მოსახერხებელია ფოტონის „ნახევრების“ მოძრაობის ახსნა რთული ფუნქციების გამოყენებით. ეს ფუნქციები მომდინარეობს კვანტური მექანიკის ძირითადი კონცეფციიდან - კვანტური ნაწილაკის მდგომარეობის ვექტორი (აქ - ფოტონი), მისი ტალღური ფუნქცია, რომლებსაც სხვა სახელი აქვთ - ალბათობის ამპლიტუდა. ალბათობა იმისა, რომ ფოტონი მოხვდება ეკრანზე გარკვეულ წერტილში (ფოტოგრაფიული ფირფიტა) ორნაპრალიანი ექსპერიმენტის შემთხვევაში, უდრის მთლიანი ტალღის ფუნქციის კვადრატს ორი შესაძლო ფოტონის ტრაექტორიისთვის, რომლებიც ქმნიან მდგომარეობათა სუპერპოზიციას. „როდესაც კვადრატში ვსვამთ ორი რთული რიცხვის w + z ჯამის მოდულს w და z, ჩვეულებრივ არ ვიღებთ მხოლოდ ამ რიცხვების მოდულების კვადრატების ჯამს; არის დამატებითი „შესწორების ვადა“: |w + z| 2 = |w| 2 + |z |2 + 2|w||z|cos θ, სადაც θ არის კუთხე, რომელიც წარმოიქმნება z და w წერტილების მიმართულებებით არგანდის სიბრტყის საწყისიდან... არის კორექტირების ვადა 2|w||z|cos θ, რომელიც აღწერს კვანტურ ჩარევას კვანტურ მექანიკურ ალტერნატივებს შორის". მათემატიკურად, ყველაფერი ლოგიკური და გასაგებია: რთული გამონათქვამების გამოთვლის წესების მიხედვით, ვიღებთ სწორედ ასეთ ტალღოვან ჩარევის მრუდს. აქ არანაირი ინტერპრეტაცია, ახსნა არ არის საჭირო - მხოლოდ რუტინული მათემატიკური გამოთვლები. მაგრამ თუ თქვენ ცდილობთ წარმოიდგინოთ, რა გზით, რა ტრაექტორიებით მოძრაობდა ფოტონი (ან ელექტრონი) ეკრანთან შეხვედრამდე, ზემოთ მოცემული აღწერა არ გაძლევთ საშუალებას ნახოთ: ”აქედან გამომდინარე, განცხადება, რომ ელექტრონები გადიან ჭრილში 1 ან ჭრილში 2. არასწორია. ისინი გადიან ორივე ჭრილში ერთდროულად. და ძალიან მარტივი მათემატიკური აპარატი, რომელიც აღწერს ასეთ პროცესს, აბსოლუტურად ზუსტ თანხმობას იძლევა ექსპერიმენტთან. მართლაც, რთული ფუნქციების მქონე მათემატიკური გამონათქვამები მარტივი და გასაგებია. თუმცა, ისინი აღწერენ მხოლოდ პროცესის გარეგნულ გამოვლინებას, მხოლოდ მის შედეგს, არაფრის თქმის გარეშე, თუ რა ხდება ფიზიკური გაგებით. შეუძლებელია საღი აზრის წარმოდგენა ერთი ნაწილაკის სახით, თუნდაც მას არ ჰქონდეს ჭეშმარიტად წერტილოვანი ზომები, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, მაინც შემოიფარგლება ერთი განუყოფელი მოცულობით, შეუძლებელია ერთდროულად გაიარო ორ შეუკავშირებელ ხვრელში. მაგალითად, სუდბერი, რომელიც აანალიზებს ფენომენს, წერს: ”თვითინფერენციის ნიმუში ასევე ირიბად მიუთითებს შესწავლილი ნაწილაკების კორპუსკულურ ქცევაზე, რადგან სინამდვილეში ის არ არის უწყვეტი, მაგრამ შედგენილია როგორც გამოსახულება ტელევიზორის ეკრანზე მრავალი სიმრავლისგან. ცალკეული ელექტრონების ციმციმებით შექმნილი წერტილები. მაგრამ ამ ჩარევის ნიმუშის ახსნა იმ ვარაუდის საფუძველზე, რომ თითოეულმა ელექტრონმა გაიარა ან ერთ ან მეორე ჭრილში, სრულიად შეუძლებელია. ის იმავე დასკვნამდე მიდის ერთი ნაწილაკის ერთდროულად გავლის შეუძლებლობის შესახებ ორ ჭრილში: „ნაწილაკი. უნდა გაიაროს ან ერთში, ან მეორე ჭრილში", რაც აღნიშნავს მის აშკარა კორპუსკულურ სტრუქტურას. ნაწილაკი არ შეიძლება გაიაროს ორ ჭრილში ერთდროულად, მაგრამ ვერ გაივლის არც ერთს და არც მეორეს. უდავოა, ელექტრონი არის ნაწილაკი, როგორც დასტურდება ეკრანის ციმციმების წერტილებით. და ეს ნაწილაკი, უდავოდ, ვერ გაივლიდა მხოლოდ ერთ ჭრილში. უფრო მეტიც, ელექტრონი, უდავოდ, არ იყო დაყოფილი ორ ნაწილად, ორ ნაწილად, რომელთაგან თითოეული ამ შემთხვევას უნდა ჰქონოდა ელექტრონის ნახევარი მასა და ნახევარი მუხტი.-ელექტრონები არასოდეს არავის დაუკვირვებია, ეს ნიშნავს, რომ ელექტრონი არ შეიძლებოდა, ორ ნაწილად დაყოფილი, ორ ნაწილად, ერთდროულად გადაკვეთოს ორივე ჭრილი. ის, როგორც ჩვენ ვართ. განმარტა, რჩება მთლიანი, ერთდროულადგადის ორ სხვადასხვა ჭრილში. ის არ იყოფა ორ ნაწილად, მაგრამ ერთდროულად გადის ორ ჭრილში. ეს არის ორ ჭრილზე ჩარევის ფიზიკური პროცესის კვანტურ-მექანიკური (კორპუსკულური) აღწერის აბსურდულობა. შეგახსენებთ, რომ მათემატიკურად ეს პროცესი უნაკლოდ არის აღწერილი. მაგრამ ფიზიკური პროცესი სრულიად ალოგიკურია, საღი აზრის საწინააღმდეგოდ. და, ჩვეულებისამებრ, საღი აზრია დამნაშავე, რომელიც ვერ ხვდება, როგორ არის: ორად კი არ გაიყო, არამედ ორ ადგილას მოხვდა. მეორე მხრივ, ასევე შეუძლებელია ვივარაუდოთ საპირისპირო: რომ ფოტონი (ან ელექტრონი), რაღაც უცნობი გზით, მაინც გადის ორი ჭრილიდან ერთ-ერთში. მაშინ რატომ ურტყამს ნაწილაკი გარკვეულ წერტილებს და გაურბის სხვებს? როგორც მან იცის აკრძალული ტერიტორიების შესახებ. ეს განსაკუთრებით აშკარაა, როდესაც ნაწილაკი ერევა საკუთარ თავში დაბალი ნაკადის სიჩქარით. ამ შემთხვევაში მაინც აუცილებელია ნაწილაკების ორივე ჭრილში გავლის ერთდროულობის გათვალისწინება. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ნაწილაკი უნდა განიხილებოდეს, როგორც რაციონალური არსება, რომელსაც აქვს წინასწარმეტყველების ნიჭი. ექსპერიმენტები ტრანზიტის ან გამორიცხვის დეტექტორებით (ის ფაქტი, რომ ნაწილაკი არ ფიქსირდება ერთ ჭრილთან, ნიშნავს, რომ ის მეორეში გაიარა) არ აზუსტებს სურათს. არ არსებობს გონივრული ახსნა, თუ როგორ და რატომ რეაგირებს ერთი ინტეგრალური ნაწილაკი მეორე ჭრილის არსებობაზე, რომლის მეშვეობითაც იგი არ გაივლიდა. თუ ნაწილაკი არ არის რეგისტრირებული ერთ-ერთ სლოტთან, მაშინ ის მეორეში გაიარა. მაგრამ ამ შემთხვევაში, ის შეიძლება მიაღწიოს ეკრანის "აკრძალულ" წერტილს, ანუ იქამდე, რომ მეორე სლოტი რომ იყოს ღია, არასოდეს მოხვდებოდა. თუმცა, როგორც ჩანს, არაფერი უნდა შეუშალა ხელი ამ დაუყოვნებელ ნაწილაკებს შექმნან "ნახევარი" ჩარევის ნიმუში. თუმცა ეს ასე არ ხდება: თუ ერთ-ერთი სლოტი დახურულია, ნაწილაკები თითქოს იღებენ „გადასასვლელს“ ეკრანის „აკრძალულ“ უბნებში შესასვლელად. თუ ორივე ნაპრალი ღიაა, მაშინ ნაწილაკი, რომელიც თითქოს ერთ ჭრილში გაიარა, ვერ მოხვდება ამ "აკრძალულ" რეგიონებში. როგორც ჩანს, ის გრძნობს, თუ როგორ "უყურებს" მას მეორე უფსკრული და კრძალავს მოძრაობას გარკვეული მიმართულებით. აღიარებულია, რომ ჩარევა ხდება მხოლოდ ტალღის ან ნაწილაკების ექსპერიმენტებში, რომლებიც ვლინდება ამ ექსპერიმენტში მხოლოდტალღის თვისებები. რაღაც მაგიური გზით, ნაწილაკი ავლენს თავის ტალღურ ან კორპუსკულარულ მხარეებს ექსპერიმენტატორის წინაშე, რეალურად ცვლის მათ მოძრაობაში, ფრენისას. თუ შთამნთქმელი მოთავსებულია ერთ-ერთი ჭრილის შემდეგ დაუყოვნებლივ, მაშინ ნაწილაკი ტალღის სახით გადის ორივე ჭრილში შთანთქმამდე და შემდეგ აგრძელებს თავის ფრენას ნაწილაკების სახით. ამ შემთხვევაში შთამნთქმელი, როგორც ირკვევა, ნაწილაკს ენერგიის მცირე ნაწილსაც კი არ ართმევს. თუმცა აშკარაა, რომ ნაწილაკების ნაწილს მაინც უნდა გაევლო ჩაკეტილი უფსკრული. როგორც ხედავთ, ფიზიკური პროცესის არც ერთი განხილული ახსნა არ გაუძლებს კრიტიკას ლოგიკური და საღი აზრის თვალსაზრისით. ამჟამად დომინანტური კორპუსკულური ტალღური დუალიზმი ნაწილობრივ კი არ იძლევა საშუალებას შეიცავდეს ჩარევას. ფოტონი უბრალოდ არ ავლენს კორპუსკულარულ ან ტალღურ თვისებებს. ის აჩვენებს მათ ერთდროულადდა ეს გამოვლინებები ორმხრივია გამორიცხავსერთმანეთი. ერთ-ერთი ნახევარტალღის „ჩაქრობა“ მაშინვე აქცევს ფოტონს ნაწილაკად, რომელმაც „არ იცის როგორ“ შექმნას ჩარევის ნიმუში. პირიქით, ორი ღია ჭრილი აქცევს ფოტონს ორ ნახევრად ტალღად, რომლებიც შემდეგ, როდესაც შერწყმულია, გადაიქცევა მთელ ფოტონად, რაც კიდევ ერთხელ ასახავს ტალღის მატერიალიზაციის იდუმალ პროცედურას.ორმაგი ჭრილობის ექსპერიმენტის მსგავსი ექსპერიმენტები
ორი ჭრილის ექსპერიმენტში გარკვეულწილად რთულია ნაწილაკების „ნახევრების“ ტრაექტორიების ექსპერიმენტულად კონტროლი, ვინაიდან ჭრილები შედარებით ახლოს არის ერთმანეთთან. ამავდროულად, არსებობს მსგავსი, მაგრამ უფრო საილუსტრაციო ექსპერიმენტი, რომელიც ფოტონის „გამოყოფის“ საშუალებას იძლევა ორი აშკარად გამორჩეული ტრაექტორიის გასწვრივ. ამ შემთხვევაში, აბსურდულობა იმისა, რომ ფოტონი ერთდროულად გადის ორ არხზე, კიდევ უფრო ნათელი ხდება, რომელთა შორის შეიძლება იყოს მეტრი ან მეტი მანძილი. ასეთი ექსპერიმენტი შეიძლება ჩატარდეს მაჩ-ზენდერის ინტერფერომეტრის გამოყენებით. ამ შემთხვევაში დაფიქსირებული ეფექტები მსგავსია ორმაგი ნაპრალის ექსპერიმენტის დროს. აი, როგორ აღწერს მათ ბელინსკი: "მოდით, განვიხილოთ ექსპერიმენტი მახ-ზენდერის ინტერფერომეტრით (ნახ. 3). ჩვენ მასზე ვაყენებთ ერთფოტონურ მდგომარეობას და ჯერ ვხსნით მეორე სხივის გამყოფს, რომელიც მდებარეობს ფოტოდეტექტორების წინ. დეტექტორები დაარეგისტრირეთ ერთი ფოტო დათვლა ან ერთ ან მეორე არხზე, და არასდროს ორივე ერთდროულად, რადგან შესასვლელში მხოლოდ ერთი ფოტონია.
ნახ.3. მაჩ-ზენდერის ინტერფერომეტრის სქემა.
დავუბრუნდეთ სხივის გამყოფს. დეტექტორებზე ფოტო დათვლის ალბათობა აღწერილია ფუნქციით 1 + cos(Ф1 - Ф2), სადაც Ф1 და Ф2 არის ფაზის შეფერხებები ინტერფერომეტრის მკლავებში. ნიშანი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი დეტექტორი იწერს. ეს ჰარმონიული ფუნქცია არ შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ორი ალბათობის ჯამი Р(Ф1) + Р(Ф2). შესაბამისად, პირველი სხივის გამყოფის შემდეგ, ფოტონი, როგორც იქნა, იმყოფება ინტერფერომეტრის ორივე მკლავში ერთდროულად, თუმცა ექსპერიმენტის პირველ მოქმედებაში ის მხოლოდ ერთ მკლავში იყო. სივრცეში ამ უჩვეულო ქცევას კვანტური არალოკალურობა ეწოდება. ეს არ შეიძლება აიხსნას საღი აზრის ჩვეულებრივი სივრცითი ინტუიციების თვალსაზრისით, რომლებიც ჩვეულებრივ გვხვდება მაკროკოსმოსში". თუ ორივე გზა თავისუფალია ფოტონის შესასვლელში, მაშინ გამოსავალზე ფოტონი იქცევა ისე, როგორც ორმაგ ჭრილში. ექსპერიმენტი: მას შეუძლია გაიაროს მეორე სარკე მხოლოდ ერთი ბილიკის გასწვრივ - ჩაერიოს ზოგიერთ საკუთარ "ასლში", რომელიც სხვა გზაზე მოვიდა. თუ მეორე გზა დაკეტილია, მაშინ ფოტონი მოდის მარტო და გადის მეორე სარკეს ნებისმიერი მიმართულებით. ორნაპრალიანი ექსპერიმენტის მსგავსების მსგავს ვერსიას აღწერს პენროუზი (აღწერილობა ძალიან მჭევრმეტყველია, ამიტომ მას თითქმის სრულად გადმოგცემთ): „ნაპრალები სულაც არ უნდა იყოს ერთმანეთთან ახლოს, რათა ფოტონს შეეძლოს. გაიაროს მათ ერთდროულად. იმის გასაგებად, თუ როგორ შეიძლება იყოს კვანტური ნაწილაკი „ორ ადგილას ერთდროულად“, რაც არ უნდა შორს იყოს ეს ადგილები, განიხილეთ ექსპერიმენტული კონფიგურაცია ოდნავ განსხვავებული ორმაგი ჭრილობის ექსპერიმენტისგან. როგორც ადრე, გვაქვს ნათურა, რომელიც ასხივებს მონოქრომატულ შუქს, თითო ფოტონი; მაგრამ იმის ნაცვლად, რომ შუქი გავატაროთ ორ ჭრილში, ავასახოთ იგი ნახევრად მოვერცხლისფრო სარკიდან, რომელიც სხივისკენ არის დახრილი 45 გრადუსიანი კუთხით.
ნახ.4. ტალღის ფუნქციის ორი პიკი არ შეიძლება ჩაითვალოს უბრალოდ ალბათობის წონად ფოტონის ამა თუ იმ ადგილას ლოკალიზაციისთვის. ფოტონის მიერ გავლილი ორი ბილიკი შეიძლება ერთმანეთთან შეფერხდეს.
სარკესთან შეხვედრის შემდეგ ფოტონის ტალღური ფუნქცია იყოფა ორ ნაწილად, რომელთაგან ერთი აირეკლება გვერდზე, ხოლო მეორე აგრძელებს გავრცელებას იმავე მიმართულებით, რომლითაც თავდაპირველად მოძრაობდა ფოტონი. როგორც ორი ჭრილიდან გამომავალი ფოტონის შემთხვევაში, ტალღის ფუნქციას აქვს ორი მწვერვალი, მაგრამ ახლა ეს მწვერვალები გამოყოფილია უფრო დიდი მანძილით - ერთი პიკი აღწერს არეკლ ფოტონს, მეორე აღწერს სარკეში გასულ ფოტონს. გარდა ამისა, დროთა განმავლობაში, მწვერვალებს შორის მანძილი უფრო და უფრო დიდი ხდება, იზრდება განუსაზღვრელი ვადით. წარმოიდგინეთ, რომ ტალღის ფუნქციის ეს ორი ნაწილი კოსმოსში გადის და ჩვენ მთელი წელი ველოდებით. მაშინ ფოტონის ტალღური ფუნქციის ორი მწვერვალი იქნება სინათლის წელიწადის დაშორება. რატომღაც, ფოტონი მთავრდება ერთდროულად ორ ადგილას, ერთმანეთისგან სინათლის წლით! არსებობს რაიმე მიზეზი ასეთი სურათის სერიოზულად აღქმის? არ შეგვიძლია უბრალოდ ვიფიქროთ ფოტონი, როგორც ობიექტი, რომელსაც აქვს 50% ალბათობა ერთ ადგილზე ყოფნის და 50% სხვაგან! არა, ეს შეუძლებელია! არ აქვს მნიშვნელობა რამდენ ხანს მოძრაობს ფოტონი, ყოველთვის არის შესაძლებლობა, რომ ფოტონის სხივის ორი ნაწილი აისახოს უკან და შეხვდეს, რაც გამოიწვევს ჩარევის ეფექტებს, რომლებიც არ შეიძლება წარმოიშვას ორი ალტერნატივის ალბათობის წონებიდან. დავუშვათ, რომ ფოტონის სხივის თითოეული ნაწილი თავის გზაზე ხვდება მთლიანად მოვერცხლისფრო სარკეს, დახრილი ისეთი კუთხით, რომ ორივე ნაწილს აერთიანებს და მეორე ნახევრად მოვერცხლილი სარკე მოთავსებულია ორი ნაწილის შეხვედრის ადგილას, დახრილი იგივე კუთხე, როგორც პირველი სარკე. ორი ფოტოცელი განლაგდეს სწორ ხაზებზე, რომლებზეც ვრცელდება ფოტონის სხივის ნაწილები (ნახ. 4). რას აღმოვაჩენთ? თუ მართალი იყო, რომ ფოტონი მიჰყვება ერთ მარშრუტს 50%-იანი ალბათობით და მეორეს 50%-იანი ალბათობით, მაშინ აღმოვაჩენთ, რომ ორივე დეტექტორი თითოეული აღმოაჩენს ფოტონს 50%-იანი ალბათობით. თუმცა რეალურად სხვა რაღაც ხდება. თუ ორი ალტერნატიული მარშრუტი სიგრძით ზუსტად ტოლია, მაშინ 100%-იანი ალბათობით ფოტონი მოხვდება A დეტექტორზე, რომელიც მდებარეობს იმ სწორ ხაზზე, რომლის გასწვრივაც ფოტონი თავდაპირველად მოძრაობდა, ხოლო ალბათობით 0 - ნებისმიერ B დეტექტორში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფოტონი საიმედოდ მოხვდება დეტექტორში, მაგრამ! რა თქმა უნდა, ასეთი ექსპერიმენტი არასოდეს ჩატარებულა სინათლის წლის რიგის დისტანციებზე, მაგრამ ზემოთ ჩამოყალიბებული შედეგი სერიოზულ ეჭვს არ იწვევს (ფიზიკოსებისთვის, რომლებიც იცავენ ტრადიციულ კვანტურ მექანიკას! ) ამ ტიპის ექსპერიმენტები ფაქტობრივად ჩატარდა დისტანციებზე დაახლოებით მრავალი მეტრის ოდენობით, და შედეგები სრულად შეესაბამება კვანტურ მექანიკურ პროგნოზებს. რა შეიძლება ითქვას ახლა ფოტონის არსებობის რეალობაზე პირველ და ბოლო შეხვედრას ნახევრად ამრეკლავ სარკესთან შორის? გარდაუვალი დასკვნა გვთავაზობს თავისთავად, რომლის მიხედვითაც ფოტონი, გარკვეულწილად, რეალურად ორივე მარშრუტი ერთდროულად უნდა გაიაროს! თუ შთამნთქმელი ეკრანი განთავსდება რომელიმე ორი მარშრუტის გზაზე, მაშინ ალბათობა იმისა, რომ ფოტონი დაეჯახოს დეტექტორს A ან B იქნება იგივე! მაგრამ თუ ორივე მარშრუტი ღიაა (ორივე ერთი და იგივე სიგრძისა), მაშინ ფოტონს შეუძლია მხოლოდ A-მდე მიაღწიოს. ერთ-ერთი მარშრუტის დაბლოკვა ფოტონს აძლევს საშუალებას მიაღწიოს B დეტექტორს! თუ ორივე მარშრუტი ღიაა, მაშინ ფოტონმა რატომღაც „იცის“, რომ დაუშვებელია B დეტექტორზე დარტყმა და ამიტომ იძულებულია ერთდროულად ორი მარშრუტი გაჰყვეს. გაითვალისწინეთ ისიც, რომ განცხადება „მდებარეობს ერთდროულად ორ კონკრეტულ ადგილას“ სრულად არ ახასიათებს ფოტონის მდგომარეობას: ჩვენ უნდა განვასხვავოთ მდგომარეობა ψ t + ψ b, მაგალითად, ψ t - ψ b მდგომარეობიდან (ან, მაგალითად, ψ t + iψ b მდგომარეობიდან, სადაც ψ t და ψ b ახლა აღნიშნავენ ფოტონის პოზიციებს თითოეულ ორ გზაზე (შესაბამისად „გადაცემული“ და „არეკილი“!). სწორედ ასეთი განსხვავებაა. ეს განსაზღვრავს, საიმედოდ მიაღწევს ფოტონი A დეტექტორს, გადადის მეორე ნახევრად მოვერცხლილ სარკეში, ან აუცილებლად მიაღწევს დეტექტორ B-ს (ან ის შეეჯახება A და B დეტექტორებს გარკვეული შუალედური ალბათობით.) ეს არის კვანტური რეალობის იდუმალი თვისება, რაც მდგომარეობს იმაში, რომ ჩვენ სერიოზულად უნდა გავითვალისწინოთ, რომ ნაწილაკი შეიძლება იყოს "ერთდროულად ორ ადგილას" სხვადასხვა გზით", გამომდინარეობს იქიდან, რომ ჩვენ უნდა შევაჯამოთ კვანტური მდგომარეობები, რთული მნიშვნელობის წონების გამოყენებით, რათა მივიღოთ სხვა კვანტური მდგომარეობები. ”და ისევ, როგორც ვხედავთ, მათემატიკური ფორმა ალიზმი უნდა დაგვარწმუნოს, თითქოსდა, რომ ნაწილაკი ერთდროულად ორ ადგილზეა. ეს არის ნაწილაკი და არა ტალღა. ამ ფენომენის აღწერის მათემატიკურ განტოლებებზე, რა თქმა უნდა, არ შეიძლება იყოს პრეტენზია. თუმცა, მათი ინტერპრეტაცია საღი აზრის პოზიციიდან იწვევს სერიოზულ სირთულეებს და მოითხოვს "ჯადოსნური", "სასწაული" ცნებების გამოყენებას.
ჩარევის დარღვევის მიზეზები - ცოდნა ნაწილაკების გზის შესახებ
კვანტური ნაწილაკების ჩარევის ფენომენის განხილვისას ერთ-ერთი მთავარი კითხვა არის ინტერფერენციის დარღვევის მიზეზი. როგორ და როდის ჩნდება ჩარევის ნიმუში, ზოგადად, გასაგებია. მაგრამ ამ ცნობილ პირობებში, თუმცა, ზოგჯერ ჩარევის ნიმუში არ ჩანს. რაღაც ხელს უშლის რომ მოხდეს. ზარეჩნი ამ კითხვას ასე აყალიბებს: "რა არის საჭირო მდგომარეობების სუპერპოზიციაზე, ინტერფერენციულ შაბლონზე დასაკვირვებლად? ამ კითხვაზე პასუხი საკმაოდ ნათელია: სუპერპოზიციის დასაკვირვებლად არ უნდა დავაფიქსიროთ ობიექტის მდგომარეობა. როდესაც ჩვენ ვუყურებთ ელექტრონს, ვხვდებით, რომ ის გადის ან ერთ ხვრელში ", ან მეორეში. ამ ორი მდგომარეობის სუპერპოზიცია არ არსებობს! და როდესაც ჩვენ არ ვუყურებთ მას, ის ერთდროულად გადის ორ ჭრილში და მათი განაწილება ეკრანი სულაც არ არის ისეთი, როგორიც მათ ვუყურებთ!". ანუ, ჩარევის დარღვევა ხდება ნაწილაკების ტრაექტორიის შესახებ ცოდნის არსებობის გამო. თუ ჩვენ ვიცით ნაწილაკების ტრაექტორია, მაშინ ჩარევის ნიმუში არ წარმოიქმნება. მსგავს დასკვნას აკეთებს Bacciagaluppi: არის სიტუაციები, როდესაც ინტერფერენციის ტერმინი არ შეინიშნება, ე.ი. რომელშიც მოქმედებს ალბათობების გამოთვლის კლასიკური ფორმულა. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ჩვენ ვასრულებთ ნაპრალის გამოვლენას, მიუხედავად ჩვენი რწმენისა, რომ გაზომვა გამოწვეულია ტალღის ფუნქციის "ჭეშმარიტი" კოლაფსით (ანუ მხოლოდ ერთიკომპონენტი იზომება და ტოვებს კვალს ეკრანზე). უფრო მეტიც, არა მხოლოდ მიღებული ცოდნა სისტემის მდგომარეობის შესახებ არღვევს ჩარევას, არამედ კი პოტენციალიამ ცოდნის მიღების უნარი არის ჩარევის დიდი მიზეზი. არა თავად ცოდნა, არამედ ფუნდამენტური შესაძლებლობა გაარკვიეთ ნაწილაკების მომავალ მდგომარეობაში განადგურება ჩარევა. ეს ძალიან ნათლად მეტყველებს ტიპენიუკის ექსპერიმენტში: ”რუბიდიუმის ატომების სხივი იჭერს მაგნიტო-ოპტიკურ ხაფანგში, ის ლაზერით გაცივდება და შემდეგ ატომური ღრუბელი თავისუფლდება და ეცემა გრავიტაციული ველის მოქმედების ქვეშ. , ატომების დიფრაქცია სინუსოიდულ დიფრაქციულ ბადეზე ხდება, ისევე, როგორც სინათლე დიფრაქციულია სითხეში ულტრაბგერით ტალღაზე. შემხვედრი სხივი A (მისი სიჩქარე ურთიერთქმედების რეგიონში მხოლოდ 2 მ/წმ) ჯერ იყოფა ორ B სხივად. და C , შემდეგ ურტყამს მეორე სინათლის ბადეს, რის შემდეგაც წარმოიქმნება ორი წყვილი სხივი (D, E) და (F, G). ეს ორი წყვილი გადახურული სხივი შორეულ ველში ქმნის სტანდარტულ ჩარევის ნიმუშს, რომელიც შეესაბამება დიფრაქციას. ატომები ორი ნახვრეტით, რომლებიც განლაგებულია d მანძილზე, უდრის სხივების განივი განსხვავებას გასწვრივ პირველი ბადის შემდეგ. ექსპერიმენტის მსვლელობისას ატომები „მონიშნეს“ და ამ ნიშნიდან უნდა განესაზღვრა, თუ რომელი ტრაექტორიით მოძრაობდნენ ისინი ინტერფერენციის ნიმუშის ჩამოყალიბებამდე: ელექტრონული მდგომარეობები |2> და |3>: სხივი B შეიცავს უპირატესად ატომებს. მდგომარეობა |2>, სხივი C - ატომები მდგომარეობაში |3>. კიდევ ერთხელ ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ატომის იმპულსის ცვლილება პრაქტიკულად არ ხდება ეტიკეტირების პროცედურის დროს. მიკროტალღური გამოსხივებისას, რომელიც აღნიშნავს ატომებს ჩარევაში. სხივები, ჩართულია, ჩარევის ნიმუში მთლიანად ქრება, ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ინფორმაცია არ იყო წაკითხული, არ იყო განსაზღვრული შინაგანად. მისი ელექტრონული მდგომარეობა. ინფორმაცია ატომების ტრაექტორიის შესახებ მხოლოდ ჩაწერილი იყო, ატომებს ახსოვდათ, თუ რა მიმართულებით მოძრაობდნენ. ”ამგვარად, ჩვენ ვხედავთ, რომ ჩარევის ნაწილაკების ტრაექტორიის განსაზღვრის პოტენციური შესაძლებლობის შექმნაც კი ანგრევს ჩარევის ნიმუშს. ნაწილაკი არა მხოლოდ ერთდროულად არ შეიძლება გამოვლინდეს. ტალღური და კორპუსკულური თვისებები, მაგრამ ეს თვისებები ნაწილობრივ თავსებადიც კი არ არის: ან ნაწილაკი იქცევა მთლიანად ტალღის მსგავსად, ან მთლიანად ლოკალიზებული ნაწილაკის მსგავსად. თუ ნაწილაკს „კორპუსკულად“ „დავარგებთ“, მას კორპუსკულისთვის დამახასიათებელ რაღაც მდგომარეობაზე დავაყენებთ, მაშინ მისი ტალღური თვისებების გამოსავლენად ექსპერიმენტის ჩატარებისას, ჩვენი ყველა პარამეტრი განადგურდება. გაითვალისწინეთ, რომ ჩარევის ეს საოცარი თვისება არ ეწინააღმდეგება არც ლოგიკას და არც საღ აზრს.კვანტოცენტრული ფიზიკა და უილერი
თანამედროვეობის კვანტურ-მექანიკური სისტემის ცენტრში არის კვანტური და მის გარშემო, როგორც პტოლემეოს გეოცენტრულ სისტემაში, ბრუნავენ კვანტური ვარსკვლავები და კვანტური მზე. ყველაზე, ალბათ, უმარტივესი კვანტურ-მექანიკური ექსპერიმენტის აღწერა აჩვენებს, რომ კვანტური თეორიის მათემატიკა უნაკლოა, თუმცა პროცესის რეალური ფიზიკის აღწერა მასში სრულიად არ არის. თეორიის მთავარი გმირი კვანტია მხოლოდ ქაღალდზე, ფორმულებში მას აქვს კვანტის, ნაწილაკის თვისებები. თუმცა ექსპერიმენტებში ის საერთოდ არ იქცევა როგორც ნაწილაკი. ის აჩვენებს ორ ნაწილად გაყოფის უნარს. ის მუდმივად დაჯილდოებულია სხვადასხვა მისტიკური თვისებებით და ადარებენ ზღაპრის გმირებსაც კი: „ამ დროს ფოტონი არის „დიდი კვამლის დრაკონი“, რომელიც მხოლოდ კუდშია მკვეთრი (სხივის გამყოფი 1) და მთაზე, სადაც კბენს. დეტექტორი“ (უილერი). ეს ნაწილები, უილერის „დიდი ცეცხლმოკიდებული დრაკონის“ ნახევრები არასოდეს არავის აღმოუჩენია და ის თვისებები, რაც კვანტების ამ ნახევრებს უნდა ჰქონდეს, ეწინააღმდეგება კვანტების თეორიას. მეორეს მხრივ, კვანტები ტალღების მსგავსად არ იქცევიან. დიახ, მათ, როგორც ჩანს, "იციან როგორ დაიშალნენ" ნაწილებად. მაგრამ ყოველთვის, მათი დარეგისტრირების ნებისმიერი მცდელობისას, ისინი მყისიერად ერწყმიან ერთ ტალღას, რომელიც მოულოდნელად აღმოჩნდება ნაწილაკად, რომელიც იშლება წერტილად. უფრო მეტიც, მცდელობები, აიძულონ ნაწილაკი, გამოავლინოს მხოლოდ ტალღური ან მხოლოდ კორპუსკულური თვისებები, წარუმატებელია. დამაბნეველი ჩარევის ექსპერიმენტების საინტერესო ვარიაციაა ვილერის დაგვიანებული არჩევანის ექსპერიმენტები:
ნახ.5. ძირითადი დაგვიანებული არჩევანი
1. ფოტონი (ან ნებისმიერი სხვა კვანტური ნაწილაკი) იგზავნება ორი ჭრილისკენ. 2. ფოტონი გადის ჭრილებში დაკვირვების (გამოვლენის) გარეშე, ერთ ჭრილში, ან მეორე ჭრილში, ან ორივე ჭრილში (ლოგიკურად, ეს ყველა შესაძლო ალტერნატივაა). ჩარევის მისაღებად, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ „რაღაც“ უნდა გაიაროს ორივე ჭრილში; ნაწილაკების განაწილების მისაღებად, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ფოტონი უნდა გაიაროს ან ერთ ჭრილში, ან მეორეში. როგორი არჩევანიც არ უნდა გააკეთოს ფოტონი, ის "უნდა" გააკეთოს ჭრილებში გავლის მომენტში. 3. ჭრილებში გავლის შემდეგ ფოტონი მოძრაობს უკანა კედლისკენ. ჩვენ გვაქვს ორი განსხვავებული გზა ფოტონის "უკანა კედელზე" აღმოსაჩენად. 4. პირველ რიგში, ჩვენ გვაქვს ეკრანი (ან ნებისმიერი სხვა გამოვლენის სისტემა, რომელსაც შეუძლია განასხვავოს შემხვედრი ფოტონის ჰორიზონტალური კოორდინატი, მაგრამ არ შეუძლია განსაზღვროს, საიდან გაჩნდა ფოტონი). ფარის ამოღება შესაძლებელია, როგორც ეს ნაჩვენებია წყვეტილი ისრით. მისი ამოღება შესაძლებელია სწრაფად, ძალიან სწრაფად, ამის შემდეგროგორც ფოტონმა გაიარა ორი ჭრილი, მაგრამ სანამ ფოტონი მიაღწევს ეკრანის სიბრტყეს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეკრანი შეიძლება მოიხსნას დროის ინტერვალის განმავლობაში, როდესაც ფოტონი გადადის რეგიონში 3. ან შეგვიძლია დავტოვოთ ეკრანი ადგილზე. ეს არის ექსპერიმენტატორის არჩევანი, რომელიც გადაიდო იმ მომენტამდე, როდესაც ფოტონი გაივლიდა ჭრილში (2), არ აქვს მნიშვნელობა როგორ გააკეთა ეს. 5. თუ ეკრანი ამოღებულია, ვხვდებით ორ ტელესკოპს. ტელესკოპები ძალიან კარგად არიან ორიენტირებული სივრცის მხოლოდ ვიწრო უბნებზე დაკვირვებაზე მხოლოდ ერთი ჭრილის გარშემო. მარცხენა ტელესკოპი აკვირდება მარცხენა ჭრილს; მარჯვენა ტელესკოპი აკვირდება მარჯვენა ჭრილს. (ტელესკოპის მექანიზმი/მეტაფორა უზრუნველყოფს, რომ თუ ტელესკოპს გადავხედავთ, ჩვენ დავინახავთ მხოლოდ სინათლის ციმციმს, თუ ფოტონმა აუცილებლად გაიარა - მთლიანად ან ნაწილობრივ მაინც - იმ ჭრილში, რომელზეც ტელესკოპია ორიენტირებული; წინააღმდეგ შემთხვევაში, ჩვენ ასე როდესაც ტელესკოპით ვუყურებთ ფოტონს, ვიღებთ „რომელი გზით“ ინფორმაციას შემომავალი ფოტონის შესახებ.) ახლა წარმოიდგინეთ, რომ ფოტონი მიდის 3 რეგიონისკენ. ფოტონი უკვე გაიარა ჭრილებში. ჩვენ ჯერ კიდევ გვაქვს არჩევანის არჩევანი, მაგალითად, დავტოვოთ ეკრანი ადგილზე; ამ შემთხვევაში, ჩვენ არ ვიცით, რომელ ჭრილში გაიარა ფოტონი. ან შეგვიძლია გადავწყვიტოთ ეკრანის ამოღება. თუ ეკრანს ამოვიღებთ, ჩვენ ველოდებით, რომ ვნახავთ ციმციმს ერთ ან მეორე ტელესკოპში (ან ორივე, თუმცა ეს არასდროს ხდება) ყოველი გაგზავნილი ფოტონისთვის. რატომ? რადგან ფოტონი უნდა გაიაროს ან ერთში, ან მეორეში, ან ორივე ჭრილში. ეს ამოწურავს ყველა შესაძლებლობას. ტელესკოპებზე დაკვირვებისას უნდა დავინახოთ ერთ-ერთი შემდეგი: ციმციმი მარცხენა ტელესკოპზე და არ არის ციმციმი მარჯვენა ტელესკოპზე, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ფოტონმა გაიარა მარცხენა ჭრილში; ან ციმციმი მარჯვენა ტელესკოპზე და არ არის ციმციმი მარცხენა ტელესკოპზე, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ფოტონი გაიარა მარჯვენა ჭრილში; ან ნახევარი ინტენსივობის სუსტი ციმციმები ორივე ტელესკოპიდან, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ფოტონი ორივე ჭრილში გაიარა. ეს ყველაფერი შესაძლებლობებია. კვანტური მექანიკა გვეუბნება, რას მივიღებთ ეკრანზე: 4r მრუდი, რომელიც ზუსტად ჰგავს ორი სიმეტრიული ტალღის ჩარევას, რომელიც მოდის ჩვენი ჭრილებიდან. კვანტური მექანიკა ასევე ამბობს, რომ როდესაც ტელესკოპებით ვუყურებთ ფოტონებს, ვიღებთ: 5r მრუდს, რომელიც ზუსტად შეესაბამება წერტილოვან ნაწილაკებს, რომლებმაც გაიარეს ამა თუ იმ ჭრილში და მოხვდნენ შესაბამის ტელესკოპში. მოდით ყურადღება მივაქციოთ განსხვავებას ჩვენი ექსპერიმენტული დაყენების კონფიგურაციებში, რომელიც განისაზღვრება ჩვენი არჩევანით. თუ ჩვენ ვირჩევთ ეკრანის ადგილზე დატოვებას, მივიღებთ ნაწილაკების განაწილებას, რომელიც შეესაბამება ორი ჰიპოთეტური ჭრილობის ტალღის ჩარევას. ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ (თუმცა დიდი უხალისოდ), რომ ფოტონი თავისი წყაროდან ეკრანზე ორივე ჭრილით მოგზაურობდა. მეორეს მხრივ, თუ ეკრანის ამოღებას ვირჩევთ, მივიღებთ ნაწილაკების განაწილებას, რომელიც შეესაბამება ორ მაქსიმუმს, რომელსაც მივიღებთ, თუ დავაკვირდებით წერტილის ნაწილაკების მოძრაობას წყაროდან ერთ-ერთი ჭრილის გავლით შესაბამის ტელესკოპში. ნაწილაკი „ჩნდება“ (ჩვენ ვხედავთ ციმციმს) ამა თუ იმ ტელესკოპზე, მაგრამ არა ეკრანის მიმართულებით რომელიმე სხვა წერტილში. შეჯამებით, ჩვენ ვაკეთებთ არჩევანს - გავარკვიოთ თუ რომელ ჭრილში გაიარა ნაწილაკი - ვირჩევთ თუ არ ვირჩევთ ტელესკოპების გამოსავლენად გამოყენებას. ჩვენ გადავდებთ ამ არჩევანს დროის მომენტამდე ამის შემდეგროგორ „გაიარა ნაწილაკმა ერთ-ერთ ჭრილში, ან ორივე ჭრილში“, ასე ვთქვათ. როგორც ჩანს, პარადოქსულია, რომ ჩვენი გვიან არჩევანი, მივიღოთ თუ არა ასეთი ინფორმაცია, სინამდვილეში არის განსაზღვრავსასე ვთქვათ, ნაწილაკმა გაიარა ერთ ჭრილში თუ ორივეში. თუ თქვენ გირჩევნიათ ასე იფიქროთ (და მე ამას არ გირჩევთ), ნაწილაკი ავლენს პოსტ-ფაქტო ტალღურ ქცევას, თუ თქვენ აირჩევთ ეკრანის გამოყენებას; ასევე ნაწილაკი ფაქტის შემდეგ ავლენს ქცევას, როგორც წერტილის ობიექტს, თუ ტელესკოპების გამოყენებას აირჩევთ. ამრიგად, ჩვენი დაგვიანებული არჩევანი იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა დაარეგისტრიროთ ნაწილაკი, როგორც ჩანს, განსაზღვრავს, თუ როგორ იქცეოდა ნაწილაკი რეალურად რეგისტრაციამდე.
(როს როდსი, უილერის კლასიკური დაგვიანებული არჩევანის ექსპერიმენტი, თარგმნა პ.ვ. კურაკინის მიერ,
http://quantum3000.narod.ru/translations/dc_wheeler.htm). კვანტური მოდელის შეუსაბამობა მოითხოვს კითხვის დასმას "იქნებ ის ჯერ კიდევ ტრიალებს?" შეესაბამება თუ არა კორპუსკულარულ-ტალღური დუალიზმის მოდელი რეალობას? როგორც ჩანს, კვანტური არც ნაწილაკია და არც ტალღა.
რატომ ბრუნავს ბურთი?
მაგრამ რატომ უნდა მივიჩნიოთ ჩარევის გამოცანა ფიზიკის მთავარ გამოცანად? ბევრი საიდუმლოა ფიზიკაში, სხვა მეცნიერებებში და ცხოვრებაში. რა არის ასეთი განსაკუთრებული ჩარევაში? ჩვენს გარშემო სამყაროში არის მრავალი ფენომენი, რომელიც მხოლოდ ერთი შეხედვით ჩანს გასაგები, ახსნილი. მაგრამ ღირს ამ ახსნა-განმარტებების ეტაპობრივად გავლა, რადგან ყველაფერი ირევა, ჩიხი ჩნდება. რატომ არიან ისინი ჩარევაზე უარესი, ნაკლებად იდუმალი? განვიხილოთ, მაგალითად, ასეთი ნაცნობი ფენომენი, რომელიც ყველას შეხვედრია ცხოვრებაში: ასფალტზე გადაგდებული რეზინის ბურთის ატყორცნა. რატომ ხტუნავს, როცა ასფალტს ეჯახება? ცხადია, ასფალტზე დარტყმისას ბურთი დეფორმირებული და შეკუმშულია. ამავდროულად, მასში გაზის წნევა იზრდება. გასწორების, ფორმის აღდგენის მცდელობისას, ბურთი ასფალტს აჭერს და მისგან იხრება. როგორც ჩანს, სულ ეს არის, ნახტომის მიზეზი დაზუსტებულია. თუმცა, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ. სიმარტივისთვის, ჩვენ გამოვტოვებთ გაზის შეკუმშვის და ბურთის ფორმის აღდგენის პროცესებს. მოდით პირდაპირ გადავიდეთ პროცესის განხილვაზე ბურთისა და ასფალტის შეხების წერტილში. ბურთი ბრუნდება ასფალტზე, რადგან ორი წერტილი (ასფალტზე და ბურთზე) ურთიერთქმედებს: თითოეული მათგანი აჭერს მეორეს, იგერიებს მისგან. როგორც ჩანს, აქ ყველაფერი მარტივია. მაგრამ მოდით ვკითხოთ საკუთარ თავს: რა არის ეს ზეწოლა? Როგორ გამოიყურება"? მოდით ჩავუღრმავდეთ მატერიის მოლეკულურ სტრუქტურას. რეზინის მოლეკულა, რომლიდანაც ბურთი მზადდება და ქვის მოლეკულა ასფალტში აწებებენ ერთმანეთს, ანუ ისინი ერთმანეთს აშორებენ. და ისევ, თითქოს ყველაფერი მარტივია, მაგრამ ჩნდება ახალი კითხვა: რა არის „ძალის“ ფენომენის მიზეზი, წყარო, რომელიც აიძულებს თითოეულ მოლეკულას დაშორდეს, განიცადოს „მეტოქედან“ გადასვლის იძულება? როგორც ჩანს, რეზინის მოლეკულების ატომები მოიგერია ქვის შემადგენელი ატომები. თუ კიდევ უფრო მოკლეა, უფრო გამარტივებული, მაშინ ერთი ატომი მოგერიდება მეორისგან. და კიდევ: რატომ? მოდით გადავიდეთ მატერიის ატომურ სტრუქტურაზე. ატომები შედგება ბირთვებისა და ელექტრონული გარსებისგან. მოდით კიდევ ერთხელ გავამარტივოთ პრობლემა და დავუშვათ (საკმარისად გონივრულად), რომ ატომები მოიგერიეს ან მათი გარსებით ან ბირთვებით, ახალი კითხვის საპასუხოდ: ზუსტად როგორ ხდება ეს მოგერიება? მაგალითად, ელექტრონულ გარსებს შეუძლიათ მოიგერიონ მათი იდენტური ელექტრული მუხტების გამო, რადგან მუხტების მსგავსი მოგერიება ხდება. და კიდევ: რატომ? როგორ ხდება ეს? რა იწვევს ორი ელექტრონის, მაგალითად, ერთმანეთის მოგერიებას? ჩვენ უნდა წავიდეთ უფრო და უფრო მატერიის სტრუქტურის სიღრმეებში. მაგრამ უკვე აქ საკმაოდ შესამჩნევია ჩვენი ნებისმიერი გამოგონება, რაიმე ახალი ახსნა ფიზიკურიმოგერიების მექანიზმი სულ უფრო და უფრო შორდება, როგორც ჰორიზონტი, თუმცა ფორმალური, მათემატიკური აღწერა ყოველთვის ზუსტი და მკაფიო იქნება. და მაინც, ჩვენ ყოველთვის დავინახავთ, რომ არარსებობა ფიზიკურიმოგერიების მექანიზმის აღწერა არ ხდის ამ მექანიზმს, მის შუალედურ მოდელს, აბსურდს, ალოგიკურს, საღი აზრის საწინააღმდეგოდ. ისინი გარკვეულწილად გამარტივებულია, არასრული, მაგრამ ლოგიკური, გონივრული, აზრიანი. ეს არის განსხვავება ჩარევის ახსნასა და მრავალი სხვა ფენომენის ახსნას შორის: ჩარევის აღწერა თავისი არსით არის ალოგიკური, არაბუნებრივი და საღი აზრის საწინააღმდეგო.კვანტური ჩახლართულობა, არალოკალურობა, აინშტაინის ლოკალური რეალიზმი
განვიხილოთ კიდევ ერთი ფენომენი, რომელიც საღი აზრის საწინააღმდეგოდ ითვლება. ეს არის ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე საოცარი საიდუმლო - კვანტური ჩახლართულობა (ჩახლართვის ეფექტი, ჩახლართული, განუყოფელობა, არალოკალურობა). ფენომენის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ორი კვანტური ნაწილაკი ურთიერთქმედების და შემდგომი განცალკევების შემდეგ (სივრცის სხვადასხვა რეგიონებში გამოყოფის შემდეგ) ინარჩუნებს ერთგვარ ინფორმაციულ კავშირს ერთმანეთთან. ამის ყველაზე ცნობილი მაგალითია ე.წ. EPR პარადოქსი. 1935 წელს აინშტაინმა, პოდოლსკიმ და როზენმა გამოთქვეს აზრი, რომ, მაგალითად, ორი შეკრული ფოტონი გამოყოფის (გაფართოების) პროცესში ინარჩუნებს ინფორმაციის კავშირის ასეთ მსგავსებას. ამ შემთხვევაში, ერთი ფოტონის კვანტური მდგომარეობა, მაგალითად, პოლარიზაცია ან სპინი, შეიძლება მყისიერად გადავიდეს მეორე ფოტონზე, რომელიც ამ შემთხვევაში ხდება პირველის ანალოგი და პირიქით. ერთ ნაწილაკზე გაზომვისას ჩვენ მყისიერად განვსაზღვრავთ მეორე ნაწილაკების მდგომარეობას, რაც არ უნდა შორს იყოს ეს ნაწილაკები ერთმანეთისგან. ამრიგად, ნაწილაკებს შორის კავშირი ფუნდამენტურად არალოკალურია. რუსი ფიზიკოსი დორონინი კვანტური მექანიკის არალოკალურობის არსს შემდეგნაირად აყალიბებს: „რაც შეეხება არალოკალურობას QM-ში, მე მჯერა, რომ სამეცნიერო საზოგადოებაში არსებობს გარკვეული შეთანხმებული მოსაზრება ამ საკითხთან დაკავშირებით. ადგილობრივი რეალიზმი (ხშირად მოიხსენიება). როგორც აინშტაინის ლოკალურობის პრინციპი.) ლოკალური რეალიზმის პრინციპი ამტკიცებს, რომ თუ ორი სისტემა A და B ერთმანეთისგან განცალკევებულია, მაშინ ფიზიკური რეალობის სრული აღწერისას A სისტემაზე შესრულებულმა მოქმედებებმა არ უნდა შეცვალოს B სისტემის თვისებები. გაითვალისწინეთ, რომ ლოკალური რეალიზმის მთავარი პოზიცია ზემოაღნიშნულ ინტერპრეტაციაში არის სივრცით გამოყოფილი სისტემების ერთმანეთზე ურთიერთგავლენის უარყოფა. აინშტაინის ლოკალური რეალიზმის მთავარი პოზიცია არის ორი სივრცით გამოყოფილი სისტემის ერთმანეთზე გავლენის შეუძლებლობა. აინშტაინმა, აღწერილ EPR პარადოქსში, აიღო ნაწილაკების მდგომარეობის არაპირდაპირი დამოკიდებულება. ეს დამოკიდებულება წარმოიქმნება ნაწილაკების ჩახლართულ მომენტში და გრძელდება ექსპერიმენტის დასრულებამდე. ანუ ნაწილაკების შემთხვევითი მდგომარეობები წარმოიქმნება მათი გამოყოფის მომენტში. მომავალში ისინი ინახავენ ჩახლართულ მდგომარეობებს და ეს მდგომარეობები "ინახება" ფიზიკური რეალობის ზოგიერთ ელემენტში, რომელიც აღწერილია "დამატებითი პარამეტრებით", რადგან დაშორებულ სისტემებზე გაზომვები ერთმანეთზე გავლენას ვერ მოახდენს: "მაგრამ ერთი ვარაუდი მეჩვენება. უდავო. S 2 სისტემის ნივთების რეალური მდგომარეობა (მდგომარეობა) არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა კეთდება სისტემა S 1 "-თან, რომელიც სივრცით არის გამოყოფილი." პირველ სისტემაზე ოპერაციები, მეორეში რეალური ცვლილებების მიღება შეუძლებელია. სისტემა. „თუმცა, სინამდვილეში, ერთმანეთისგან დაშორებულ სისტემებში გაზომვები ერთმანეთზე ერთგვარ გავლენას ახდენს. ალენ ასპექტმა ეს გავლენა შემდეგნაირად აღწერა:“ ი. ფოტონი ν 1, რომელსაც არ ჰქონდა მკაფიოდ განსაზღვრული პოლარიზაცია გაზომვამდე, იძენს პოლარიზაციას, რომელიც დაკავშირებულია მისი გაზომვის დროს მიღებულ შედეგთან: ეს გასაკვირი არ არის. ii. როდესაც ხდება ν 1-ზე გაზომვა, ფოტონი ν 2, რომელსაც არ ჰქონდა გარკვეული პოლარიზაცია ამ გაზომვამდე, პროეცირდება პოლარიზაციის მდგომარეობაში, ν 1-ზე გაზომვის შედეგის პარალელურად. ეს ძალიან გასაკვირია, რადგან ν 2-ის აღწერაში ეს ცვლილება მყისიერია, განურჩევლად ν 1 და ν 2 შორის მანძილის პირველი გაზომვის დროს. ეს სურათი ეწინააღმდეგება ფარდობითობას. აინშტაინის აზრით, სივრცის მოცემულ რეგიონში მოვლენაზე არ შეიძლება გავლენა იქონიოს მოვლენა სივრცეში, რომელიც გამოყოფილია სივრცის მსგავსი ინტერვალით. არაგონივრულია უფრო მისაღები სურათების პოვნა, რათა „გაიგო“ EPR-ის კორელაციები. ეს არის სურათი, რომელსაც ახლა განვიხილავთ." ამ სურათს ჰქვია "არალოკალურობა". გაზომვები ერთმანეთს ავრცელებენ ზელუმინალური სიჩქარით, მაგრამ როგორც ასეთი არ ხდება ინფორმაციის გადაცემა ნაწილაკებს შორის. ფარდობითობის თეორია. გადაცემული (პირობითი) ინფორმაცია შორის EPR ნაწილაკებს ზოგჯერ უწოდებენ "კვანტურ ინფორმაციას". ასე რომ, არალოკალურობა არის ფენომენი, რომელიც ეწინააღმდეგება აინშტაინის ლოკალურ რეალიზმს (ლოკალიზმი). ამავდროულად, ლოკალური რეალიზმისთვის მხოლოდ ერთი რამ არის მიღებული: ტრადიციული (რელატივისტური) ინფორმაციის არარსებობა. ერთი ნაწილაკიდან მეორეზე. საუბარი "ფანტომურ მოქმედებაზე დისტანციაზე", როგორც ამას აინშტაინი უწოდებდა. მოდით, უფრო ახლოს მივხედოთ ამ „შორი დისტანციურ მოქმედებას“, რამდენად ეწინააღმდეგება იგი ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას და თვით ლოკალურ რეალიზმს. ჯერ ერთი, "ფანტომური შორ მანძილზე მოქმედება" არ არის უარესი, ვიდრე კვანტურ-მექანიკური "არალოკალურობა". მართლაც, არ ხდება რელატივისტური (ქვესინათლის სიჩქარის) ინფორმაციის გადაცემა, როგორც ასეთი, არც იქ და არც იქ. მაშასადამე, „შორი დისტანციური მოქმედება“ არ ეწინააღმდეგება ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას ისევე, როგორც „არალოკალურობას“. მეორეც, „შორი მოქმედების“ მოჩვენება არ არის უფრო მოჩვენებითი, ვიდრე კვანტური „არალოკალურობა“. მართლაც, რა არის არალოკალურობის არსი? რეალობის სხვა დონეზე „გასასვლელში“? მაგრამ ეს არაფერს ამბობს, მაგრამ მხოლოდ სხვადასხვა მისტიკური და ღვთაებრივი გაფართოებული ინტერპრეტაციების საშუალებას იძლევა. არ არის გონივრული და დეტალური ფიზიკურიაღწერა (და მით უმეტეს, ახსნა) არალოკალურობას არ აქვს. არსებობს მხოლოდ მარტივი ფაქტი: ორი განზომილება კორელაცია. და რა შეიძლება ითქვას აინშტაინის „ფანტომურ მოქმედებაზე დისტანციაზე“? დიახ, ზუსტად იგივე: არ არსებობს რაიმე გონივრული და დეტალური ფიზიკური აღწერა, იგივე მარტივი ფაქტი: ორი განზომილება დაკავშირებულიაერთად. კითხვა რეალურად მოდის ტერმინოლოგიამდე: არაადგილობრივი ან მოჩვენებითი მოქმედება მანძილზე. და იმის აღიარება, რომ არც ერთი და არც მეორე ფორმალურად არ ეწინააღმდეგება ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას. მაგრამ ეს არაფერს ნიშნავს, თუ არა თვით ლოკალური რეალიზმის (ლოკალიზმის) თანმიმდევრულობას. აინშტაინის მიერ ჩამოყალიბებული მისი მთავარი განცხადება, რა თქმა უნდა, ძალაში რჩება: რელატივისტური გაგებით, არ არსებობს ურთიერთქმედება S 2 და S 1 სისტემებს შორის, ჰიპოთეზა "ფანტომური შორ მანძილზე მოქმედების" შესახებ არ შემოაქვს ოდნავი წინააღმდეგობით აინშტაინის ადგილობრივ რეალიზმს. . დაბოლოს, ლოკალურ რეალიზმში „ფანტომური მოქმედების დისტანციაზე“ უარყოფის თვით მცდელობა ლოგიკურად მოითხოვს იმავე დამოკიდებულებას მისი კვანტური მექანიკური ანალოგის - არალოკალურობის მიმართ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს ხდება ორმაგი სტანდარტი, დაუსაბუთებელი ორმაგი მიდგომა ორი თეორიის მიმართ („რაც იუპიტერს ეშვება, ხარს არ უშვებენ“). ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ასეთი მიდგომა სერიოზულ განხილვას იმსახურებს. ამრიგად, აინშტაინის ლოკალური რეალიზმის (ლოკალიზმის) ჰიპოთეზა უფრო სრულყოფილი სახით უნდა ჩამოყალიბდეს: „სისტემის რეალური მდგომარეობა S 2. რელატივისტური გაგებით ეს არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა კეთდება მისგან სივრცით გამოყოფილი სისტემა S 1 ". ამ მცირე, მაგრამ მნიშვნელოვანი შესწორების გათვალისწინებით, ყველა მითითება "ბელის უთანასწორობების" დარღვევაზე (იხ.), როგორც არგუმენტები, რომლებიც უარყოფენ აინშტაინის ლოკალურ რეალიზმს, რომელიც არღვევს მათ იგივე წარმატება, როგორც კვანტური მექანიკა... როგორც ვხედავთ, კვანტურ მექანიკაში არალოკალურობის ფენომენის არსი აღწერილია გარეგანი ნიშნებით, მაგრამ მისი შინაგანი მექანიზმი არ არის ახსნილი, რაც საფუძვლად დაედო აინშტაინის განცხადებას კვანტური მექანიკის არასრულყოფილების შესახებ. მარტივი ახსნა, რომელიც არ ეწინააღმდეგება არც ლოგიკას და არც საღ აზრს. ვინაიდან ორი კვანტური ნაწილაკი ისე იქცევა, თითქოს მათ „იცოდნენ“ ერთმანეთის მდგომარეობის შესახებ, გადასცემდნენ ერთმანეთს გაუგებარ ინფორმაციას, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ გადაცემა ხორციელდება რაღაც "წმინდა მატერიალური" მატარებელი (არა მატერიალური.) ამ კითხვას აქვს ღრმა ფილოსოფიური ფონი, რომელიც დაკავშირებულია რეალობის საფუძვლებთან, ანუ პირველადი ნივთიერება, რომლისგანაც მთელი ჩვენი სამყაროა შექმნილი. სინამდვილეში, ამ ნივთიერებას უნდა ეწოდოს მატერია, რაც ანიჭებს მას ისეთი თვისებებით, რომლებიც გამორიცხავს მის პირდაპირ დაკვირვებას. მთელი სამყარო მატერიისგან არის ნაქსოვი და ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ მას მხოლოდ ამ ქსოვილთან ურთიერთქმედებით, მატერიის წარმოებულთან: მატერია, ველები. ამ ჰიპოთეზის დეტალებში ჩასვლის გარეშე, ჩვენ მხოლოდ ხაზს ვუსვამთ იმას, რომ ავტორი განსაზღვრავს მატერიას და ეთერს, განიხილავს მათ ერთი და იმავე ნივთიერების ორ სახელს. შეუძლებელია სამყაროს სტრუქტურის ახსნა, ფუნდამენტურ პრინციპზე - მატერიაზე უარის თქმა, ვინაიდან მატერიის დისკრეტულობა თავისთავად ეწინააღმდეგება როგორც ლოგიკას, ასევე საღ აზრს. არ არსებობს გონივრული და ლოგიკური პასუხი კითხვაზე: რა არის მატერიის დისკრეტებს შორის, თუ მატერია არის ყველაფრის ფუნდამენტური პრინციპი, რაც არსებობს. ამიტომ, ვარაუდი, რომ მატერიას აქვს თვისება, აღმოცენებულიროგორც შორეული მატერიალური ობიექტების მყისიერი ურთიერთქმედება, საკმაოდ ლოგიკური და თანმიმდევრულია. ორი კვანტური ნაწილაკი ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან უფრო ღრმა დონეზე - მატერიალური, რომელიც გადასცემს ერთმანეთს უფრო დახვეწილ, გაუგებარ ინფორმაციას მატერიალურ დონეზე, რომელიც არ არის დაკავშირებული მასალასთან, ველთან, ტალღასთან ან სხვა მატარებელთან და რომლის რეგისტრაციაც არის. პირდაპირ ფუნდამენტურად შეუძლებელია. არალოკალურობის ფენომენი (არაგანცალკევება), თუმცა მას არ გააჩნია მკაფიო და მკაფიო ფიზიკური აღწერა (ახსნა) კვანტურ ფიზიკაში, მაინც ხელმისაწვდომია გაგებისა და ახსნისთვის, როგორც რეალური პროცესისთვის. ამრიგად, ჩახლართული ნაწილაკების ურთიერთქმედება, ზოგადად, არ ეწინააღმდეგება არც ლოგიკას და არც საღ აზრს და საშუალებას იძლევა, თუმცა ფანტასტიკური, მაგრამ საკმაოდ ჰარმონიული ახსნა.კვანტური ტელეპორტაცია
მატერიის კვანტური ბუნების კიდევ ერთი საინტერესო და პარადოქსული გამოვლინება არის კვანტური ტელეპორტაცია. სამეცნიერო ფანტასტიკიდან აღებული ტერმინი „ტელეპორტაცია“ ახლა ფართოდ გამოიყენება სამეცნიერო ლიტერატურაში და ერთი შეხედვით რაღაც არარეალურის შთაბეჭდილებას ტოვებს. კვანტური ტელეპორტაცია ნიშნავს კვანტური მდგომარეობის მყისიერ გადაცემას ერთი ნაწილაკიდან მეორეზე შორს. თუმცა, თავად ნაწილაკების ტელეპორტაცია, მასის გადატანა ამ შემთხვევაში არ ხდება. კვანტური ტელეპორტაციის საკითხი პირველად 1993 წელს წამოაყენა ბენეტის ჯგუფმა, რომელმაც EPR პარადოქსის გამოყენებით აჩვენა, რომ პრინციპში, დაკავშირებული (ჩახლართული) ნაწილაკები შეიძლება იყოს ერთგვარი ინფორმაციის "ტრანსპორტი". მესამე - „ინფორმაციის“ - ნაწილაკის მიმაგრებით ერთ-ერთ შეწყვილებულ ნაწილაკზე შესაძლებელია მისი თვისებების მეორეზე გადატანა და თუნდაც ამ თვისებების გაზომვის გარეშე. EPR არხის დანერგვა განხორციელდა ექსპერიმენტულად და პრაქტიკაში დადასტურდა EPR პრინციპების მიზანშეწონილობა ორ ფოტონს შორის პოლარიზაციის მდგომარეობების გადაცემისთვის ოპტიკური ბოჭკოების მეშვეობით მესამედის საშუალებით 10 კილომეტრამდე მანძილზე. კვანტური მექანიკის კანონების მიხედვით, ფოტონს არ აქვს პოლარიზაციის ზუსტი მნიშვნელობა, სანამ არ გაზომავს დეტექტორს. ამრიგად, გაზომვა გარდაქმნის ფოტონის ყველა შესაძლო პოლარიზაციის ერთობლიობას შემთხვევით, მაგრამ ძალიან სპეციფიკურ მნიშვნელობად. ჩახლართული წყვილის ერთი ფოტონის პოლარიზაციის გაზომვა მივყავართ იმ ფაქტს, რომ მეორე ფოტონი, რაც არ უნდა შორს იყოს იგი, მყისიერად ჩნდება შესაბამისი - მასზე პერპენდიკულარული - პოლარიზაცია. თუ ორი საწყისი ფოტონიდან ერთ-ერთი „შეურია“ გარე ფოტონს, წარმოიქმნება ახალი წყვილი, ახალი შეკრული კვანტური სისტემა. მისი პარამეტრების გაზომვის შემდეგ, შესაძლებელია მყისიერად გადაიტანოთ რამდენადაც გსურთ - ტელეპორტამდე - პოლარიზაციის მიმართულება აღარ არის ორიგინალური, არამედ ექსტრაორდინალური ფოტონი. პრინციპში, თითქმის ყველაფერი, რაც წყვილის ერთ ფოტონს ემართება, მყისიერად უნდა იმოქმედოს მეორეზე და ცვლის მის თვისებებს ძალიან მკაფიოდ. გაზომვის შედეგად, თავდაპირველი შეკრული წყვილის მეორე ფოტონმა ასევე შეიძინა გარკვეული ფიქსირებული პოლარიზაცია: „მესენჯერი ფოტონის“ საწყისი მდგომარეობის ასლი გადაეცა დისტანციურ ფოტონს. ყველაზე რთული იყო იმის დამტკიცება, რომ კვანტური მდგომარეობა მართლაც იყო ტელეპორტირებული: ეს მოითხოვდა იმის ცოდნას, თუ როგორ იყო მოწყობილი დეტექტორები მთლიანი პოლარიზაციის გაზომვისას და საჭირო იყო მათი გულდასმით სინქრონიზაცია. კვანტური ტელეპორტაციის გამარტივებული სქემა შეიძლება წარმოვიდგინოთ შემდეგნაირად. ალისსა და ბობს (პირობითი სიმბოლოები) ეგზავნება ერთი ფოტონი ჩახლართული ფოტონების წყვილიდან. ალისას აქვს ნაწილაკი (ფოტონი) (მისთვის უცნობი) A მდგომარეობაში; ფოტონი წყვილიდან და ალისის ფოტონი ურთიერთქმედებენ ("ჩახლართული"), ალისა აკეთებს გაზომვას და განსაზღვრავს ორი ფოტონის სისტემის მდგომარეობას, რომელიც მას აქვს. ბუნებრივია, ალისის ფოტონის საწყისი მდგომარეობა A ამ შემთხვევაში განადგურებულია. თუმცა, ფოტონი ჩახლართული ფოტონების წყვილიდან, რომელიც ბობში დასრულდა, გადადის A მდგომარეობაში. პრინციპში, ბობმა არც კი იცის, რომ მოხდა ტელეპორტაციის აქტი, ამიტომ აუცილებელია, რომ ალისამ მას გაუგზავნოს ინფორმაცია ამის შესახებ. ჩვეულებრივი გზით. მათემატიკურად, კვანტური მექანიკის ენაზე, ეს ფენომენი შეიძლება შემდეგნაირად იყოს აღწერილი. ტელეპორტაციის მოწყობილობის სქემა ნაჩვენებია სურათზე:
სურ.6. ინსტალაციის სქემა ფოტონის მდგომარეობის კვანტური ტელეპორტაციის განსახორციელებლად
"საწყისი მდგომარეობა განისაზღვრება გამონათქვამით:
აქ ვარაუდობენ, რომ პირველი ორი (მარცხნიდან მარჯვნივ) კუბიტი ეკუთვნის ალისას, ხოლო მესამე კუბიტი ბობს. შემდეგ, ალისა გადასცემს თავის ორ კუბიტს CNOT- კარიბჭე. ამ შემთხვევაში, მდგომარეობა |Ψ 1 > მიიღება:
შემდეგ ალისა პირველ კუბიტს გადის ჰადამარდის კარიბჭის გავლით. შედეგად, განხილული კუბიტების მდგომარეობა |Ψ 2 > ასე გამოიყურება:
(10.4) ტერმინების გადაჯგუფებით, ალისისა და ბობისთვის კუბიტების კუთვნილების არჩეული თანმიმდევრობის დაკვირვებით, მივიღებთ:
ეს გვიჩვენებს, რომ თუ, მაგალითად, ალისა ასრულებს მისი წყვილი კუბიტების მდგომარეობების გაზომვას და მიიღებს 00-ს (ანუ M 1 = 0, M 2 = 0), მაშინ ბობის კუბიტი იქნება |Ψ> მდგომარეობაში, რომ არის იმ მდგომარეობაში, რომელიც ალისს სურდა ბობისთვის მიეცა. ზოგად შემთხვევაში, ალისის გაზომვის შედეგიდან გამომდინარე, ბობის კუბიტის მდგომარეობა გაზომვის პროცესის შემდეგ განისაზღვრება ოთხი შესაძლო მდგომარეობით:
თუმცა, იმისათვის, რომ იცოდეს, რომელ მდგომარეობიდან არის მისი კუბიტი, ბობმა უნდა მიიღოს კლასიკური ინფორმაცია ალისის გაზომვის შედეგის შესახებ. როგორც კი ბობმა გაიგო ალისის გაზომვის შედეგი, მას შეუძლია მიიღოს ალისის ორიგინალური კუბიტის მდგომარეობა |Ψ> სქემის (10.6) შესაბამისი კვანტური ოპერაციების შესრულებით. ასე რომ, თუ ალისამ უთხრა, რომ მისი გაზომვის შედეგი არის 00, მაშინ ბობს არაფრის გაკეთება არ სჭირდება თავისი კუბიტით - ის არის |Ψ> მდგომარეობაში, ანუ გადაცემის შედეგი უკვე მიღწეულია. თუ ალისის გაზომვა იძლევა 01 შედეგს, მაშინ ბობმა უნდა იმოქმედოს თავის კუბიტზე კარიბჭით. X. თუ ალისის გაზომვა იძლევა 10-ს, მაშინ ბობმა უნდა გამოიყენოს კარიბჭე ზ. საბოლოოდ, თუ შედეგი იყო 11, მაშინ ბობმა უნდა იმოქმედოს ჭიშკარზე X*Zრომ მივიღოთ გადაცემული მდგომარეობა |Ψ>. მთლიანი კვანტური წრე, რომელიც აღწერს ტელეპორტაციის ფენომენს, ნაჩვენებია სურათზე. ტელეპორტაციის ფენომენისთვის არსებობს მთელი რიგი გარემოებები, რომლებიც უნდა აიხსნას ზოგადი ფიზიკური პრინციპების გათვალისწინებით. მაგალითად, შეიძლება შეიქმნას შთაბეჭდილება, რომ ტელეპორტაცია იძლევა კვანტური მდგომარეობის მყისიერად გადაცემას და, შესაბამისად, სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად. ეს განცხადება პირდაპირ ეწინააღმდეგება ფარდობითობის თეორიას. ამასთან, ტელეპორტაციის ფენომენში არ არის წინააღმდეგობა ფარდობითობის თეორიასთან, რადგან ტელეპორტაციის განსახორციელებლად, ალისამ უნდა გადასცეს თავისი გაზომვის შედეგი კლასიკური საკომუნიკაციო არხის მეშვეობით, ხოლო ტელეპორტაცია არ გადასცემს ინფორმაციას. ” ფენომენი. ტელეპორტაცია ნათლად და ლოგიკურად გამომდინარეობს კვანტური მექანიკის ფორმალიზმიდან, აშკარაა, რომ ამ ფენომენის საფუძველი, მისი „ბირთი“ არის ჩახლართულობა. ამიტომ ტელეპორტაცია ლოგიკურია, ისევე როგორც ჩახლართული, ადვილად და მარტივად არის აღწერილი მათემატიკურად, წარმოშობის გარეშე. ნებისმიერი წინააღმდეგობა ლოგიკასთან ან საღ აზრთან.
ბელის უტოლობები
იყო დაუსაბუთებელი მითითებები „ბელის უთანასწორობების“ დარღვევაზე, როგორც არგუმენტები აინშტაინის ლოკალური რეალიზმის წინააღმდეგ, რომელიც არღვევს მათ ისევე, როგორც კვანტურ მექანიკას. DS Bell-ის სტატია EPR პარადოქსის შესახებ იყო დამაჯერებელი მათემატიკური უარყოფა აინშტაინის არგუმენტების კვანტური მექანიკის არასრულყოფილების შესახებ და მის მიერ ჩამოყალიბებული ეგრეთ წოდებული „ლოკალური რეალიზმის“ დებულებები. 1964 წელს ნაშრომის გამოქვეყნების დღიდან დღემდე, ბელის არგუმენტები, რომლებიც უფრო ცნობილია „ბელის უტოლობების“ სახით, იყო ყველაზე გავრცელებული და მთავარი არგუმენტი კვანტური მექანიკის არალოკალურობის ცნებებსა და ა. თეორიების მთელი კლასი, რომელიც დაფუძნებულია „ფარულ ცვლადებზე“ ან „დამატებით პარამეტრებზე“. ამავდროულად, ბელის წინააღმდეგობები უნდა ჩაითვალოს კომპრომისად ფარდობითობის სპეციალურ თეორიასა და ჩახლართულობის ექსპერიმენტულად დაკვირვებულ ფენომენს შორის, რომელსაც აქვს ორი ერთმანეთისგან განცალკევებული სისტემის მყისიერი დამოკიდებულების ყველა თვალსაჩინო ნიშანი. ეს კომპრომისი დღეს ცნობილია, როგორც არაადგილობრივი ან განუყოფელობა. არალოკალურობა რეალურად უარყოფს ტრადიციული ალბათობის თეორიის დებულებებს დამოკიდებულ და დამოუკიდებელ მოვლენებზე და ამტკიცებს ახალ დებულებებს - კვანტურ ალბათობას, მოვლენათა ალბათობის გამოთვლის კვანტურ წესებს (ალბათობის ამპლიტუდების დამატება), კვანტურ ლოგიკას. ასეთი კომპრომისი ემსახურება ბუნების მისტიკური შეხედულებების გაჩენის საფუძველს. განვიხილოთ ბელის უაღრესად საინტერესო დასკვნა EPR პარადოქსის ანალიზიდან: „კვანტურ თეორიაში დამატებითი პარამეტრებით, რათა განისაზღვროს ინდივიდუალური გაზომვების შედეგები სტატისტიკური პროგნოზების შეცვლის გარეშე, უნდა არსებობდეს მექანიზმი, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ერთი საზომი მოწყობილობის დაყენება. იმოქმედებს სხვა შორეული ინსტრუმენტის კითხვაზე, გარდა ამისა, ჩართული სიგნალი მყისიერად უნდა გავრცელდეს ისე, რომ ასეთი თეორია არ შეიძლება იყოს ლორენცის უცვლელი. აინშტაინიც და ბელიც გამორიცხავს ნაწილაკებს შორის სუპერლუმინალურ ურთიერთქმედებას. თუმცა, აინშტაინის არგუმენტები „დამატებითი პარამეტრების“ შესახებ ბელმა დამაჯერებლად უარყო, ოღონდ რაიმე სახის სუპერლუმინალური „დარეგულირების მექანიზმის“ დაშვების ფასად. თეორიის ლორენცის უცვლელობის შესანარჩუნებლად ორი გზა არსებობს: არალოკალურობის მისტიკის აღიარება, ან... არამატერიალური სუბსტანციის არსებობა, რომელიც აკავშირებს ნაწილაკებს. ჯერჯერობით მიუწვდომელი, არაექსპერიმენტულად რეგისტრირებული „კვანტური ინფორმაციის“ მყისიერი გადაცემის ვარაუდი შესაძლებელს ხდის მისტიციზმის მიტოვებას ლოგიკისა და საღი აზრისა და ფარდობითობის სპეციალური თეორიის მართებულობის სასარგებლოდ. მიუხედავად იმისა, რომ ახსნა მთლიანობაში ფანტასტიურად გამოიყურება.წინააღმდეგობა კვანტურ მექანიკასა და SRT-ს შორის
ზემოთ ითქვა კვანტურ მექანიკას შორის წინააღმდეგობის არარსებობის ოფიციალური აღიარების შესახებ - არალოკალურობის, ჩახლართულობის ფენომენსა და ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას შორის. თუმცა, ჩახლართულობის ფენომენი პრინციპში შესაძლებელს ხდის ექსპერიმენტის ორგანიზებას, რომელიც ცალსახად აჩვენებს, რომ ერთმანეთთან შედარებით მოძრავი საათები სინქრონულია. ეს ნიშნავს, რომ SRT განცხადება, რომ მოძრავი საათი უკან არის, არასწორია. არსებობს კარგი მიზეზები იმის დასაჯერებლად, რომ არსებობს შეუქცევადი წინააღმდეგობა კვანტურ თეორიასა და ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას შორის ურთიერთქმედების გადაცემის სიჩქარესა და კვანტურ არალოკალურობას შორის. კვანტური თეორიის პოზიცია სახელმწიფო ვექტორის დაშლის მყისიერობის შესახებ ეწინააღმდეგება SRT პოსტულატს ურთიერთქმედების გადაცემის შეზღუდული სიჩქარის შესახებ, რადგან არსებობს გზა გამოიყენოს კოლაფსი სინქრონიზაციის სიგნალის გენერირებისთვის, რაც რეალურად არის საინფორმაციო სიგნალი. რომელიც მყისიერად ვრცელდება სივრცეში. ეს გულისხმობს დასკვნას, რომ ერთ-ერთი თეორია არის კვანტური ან სპეციალური ფარდობითობა, ან ორივე თეორია მოითხოვს გადახედვას ურთიერთქმედების გადაცემის სიჩქარის საკითხში. კვანტური თეორიისთვის, ეს არის ჩახლართული ნაწილაკების კვანტური კორელაციის (არალოკალურობის) უარყოფა ტალღის ფუნქციის მყისიერ კოლაფსთან ნებისმიერ მანძილზე; SRT-სთვის ეს არის ურთიერთქმედების გადაცემის სიჩქარის ზღვარი. კვანტური სინქრონიზაციის არსი შემდეგია. ორი ჩახლართული ნაწილაკი (ფოტონი) მყისიერად იძენს საკუთარ მდგომარეობას, როდესაც საერთო ტალღური ფუნქცია იშლება - ეს არის კვანტური მექანიკის პოზიცია. ვინაიდან არსებობს მინიმუმ ერთი IFR, რომელშიც თითოეული ფოტონი იღებს თავის მდგომარეობას საზომი მოწყობილობის შიგნით, არ არსებობს გონივრული საფუძველი იმის დასამტკიცებლად, რომ არსებობს სხვა IFR-ები, რომლებშიც ფოტონებს მიიღეს ეს მდგომარეობები. გარეთსაზომი მოწყობილობები. აქედან გამომდინარე, გარდაუვალი დასკვნა, რომ ორი მეტრის მოქმედება ხდება ერთდროულადთვალსაზრისით ნებისმიერი ISO, რადგან ამისთვის ნებისმიერი ISO ორივე მრიცხველი მუშაობდა ერთდროულადტალღის ფუნქციის დაშლის გამო. კერძოდ, ეს ნიშნავს, რომ საკუთარი მრიცხველი უმოძრაო ISO მუშაობდა აბსოლუტურად ერთდროულად მრიცხველთან ერთად მოძრავი ISO, ვინაიდან კვანტური ჩახლართული ნაწილაკები (ფოტონები) კოლაფსის მომენტში იმყოფებოდნენ საზომ მოწყობილობებში და კოლაფსი მყისიერად ხდება. ხელმოწერების გამოყენება (მრიცხველის სიგნალების თანმიმდევრობა) საშუალებას გაძლევთ მოგვიანებით აჩვენოთ საათის სინქრონიზმი. როგორც ვხედავთ, ორ წამყვან ფიზიკურ თეორიას შორის ასეთი აშკარად დაფიქსირებული წინააღმდეგობაც კი აღიარებს სრულიად ლოგიკურ გადაწყვეტას (მათ შორის ექსპერიმენტულ გადამოწმებას), რაც არანაირად არ ეწინააღმდეგება საღ აზრს. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ კვანტური სინქრონიზაციის ფენომენი ყველა იმ ოპონენტის გაგების მიღმა აღმოჩნდა, ვისთანაც იგი განიხილებოდა.ეგვიპტური პირამიდების საიდუმლოებები
სკოლის წლებიდან გვასწავლიდნენ, რომ ცნობილი ეგვიპტური პირამიდები ჩვენთვის ცნობილი დინასტიების ეგვიპტელების ხელით იყო აგებული. ამასთან, ა.იუ სკლიაროვის მიერ ჩვენს დღეებში ორგანიზებულმა სამეცნიერო ექსპედიციებმა ხაზგასმით აღნიშნეს მრავალი შეუსაბამობა და წინააღმდეგობა პირამიდების წარმოშობის შესახებ ასეთ შეხედულებებში. უფრო მეტიც, წინააღმდეგობები იყო აღმოჩენილი მსოფლიოს სხვა ნაწილებში ასეთი სტრუქტურების გარეგნობის ინტერპრეტაციებში. სკლიაროვის ექსპედიციებმა საკმაოდ ფანტასტიკური ამოცანები დაუსვეს საკუთარ თავს: ”მთავარია ვიპოვოთ ის, რასაც ვეძებდით - მაღალგანვითარებული ცივილიზაციის ნიშნები და კვალი, რადიკალურად განსხვავებული მისი შესაძლებლობებითა და ტექნოლოგიებით, რაც იყო ისტორიკოსებისთვის ცნობილი მესოამერიკელი ხალხისგან”. გააკრიტიკა ოფიციალური ისტორიული მეცნიერების გაბატონებული ახსნა საოცარი უძველესი სტრუქტურების გაჩენის შესახებ, ის მიდის დამაჯერებელ დასკვნამდე მათი სრულიად განსხვავებული წარმოშობის შესახებ: ”ყველას წაკითხული აქვს და” იცის ”ცნობილი ეგვიპტური ობელისკები. მაგრამ იციან რა? . წიგნებში შეგიძლიათ იხილოთ მონაცემები ობელისკების სიმაღლის შესახებ, მათი წონის შეფასება და მასალის მითითება, საიდანაც ისინი მზადდება; მათი სიდიადის აღწერა; დამზადების, მიწოდების და მონტაჟის ვერსიის განცხადება ადგილი. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ მათზე წარწერების თარგმნის ვარიანტებიც. მაგრამ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ სადმე იპოვით ხსენებას, რომ იმავე ობელისკებზე ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ ვიწრო დეკორატიული ჭრილები (დაახლოებით სანტიმეტრის სიღრმე და სიგანე შესასვლელი მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრია და პრაქტიკულად ნულის სიღრმის ტოლია), რომლის გამეორებას ახლა ვერც ერთი სუპერ-სრულყოფილი ინსტრუმენტი ვერ შეძლებს. ტექნოლოგიები!" ეს ყველაფერი გადაიღეს, ახლოდან აჩვენეს, ჩვენების ავთენტურობაში ეჭვი გამორიცხულია. კადრები საოცარია! და სტრუქტურების ელემენტების ანალიზის საფუძველზე გამოტანილი დასკვნები, რა თქმა უნდა, ცალსახა და უდავოა: „აქედან გარდაუვლად და ავტომატურად გამომდინარეობს, რომ მხოლოდ მათ შეეძლოთ ამის გაკეთება, ვისაც ჰქონდა შესაბამისი ინსტრუმენტი. ეს არის ორი. ერთი. ვისაც ჰქონდა საწარმოო ბაზა ასეთი ხელსაწყოს შესაქმნელად. ეს არის სამი. ვისაც ჰქონდა შესაბამისი ენერგომომარაგება როგორც ამ ხელსაწყოს მუშაობისთვის, ასევე მთელი ბაზის მუშაობისთვის, რომელიც აწარმოებს ხელსაწყოს. ეს არის ოთხი. ვისაც ჰქონდა შესაბამისი ცოდნა. ეს არის ხუთი. და ასე შემდეგ და ასე შემდეგ. შედეგად მივიღებთ ცივილიზაციას, რომელიც აღემატება ჩვენს თანამედროვეს როგორც ცოდნით, ასევე ტექნოლოგიით. ფანტაზია?.. მაგრამ სლოტი რეალურია! !!" თქვენ უნდა იყოთ პათოლოგიური თომა ურწმუნო, რომ უარყოთ მაღალი ტექნოლოგიების კვალი და იყოთ წარმოუდგენელი მეოცნებე, რომ ყველა ეს ნამუშევარი მიაწეროთ ძველ ეგვიპტელებს (და სხვა ხალხებს, რომელთა ტერიტორიაზე სტრუქტურები აღმოაჩინეს). ძველი სტრუქტურების ფანტასტიკური ბუნება ეგვიპტეში, მექსიკაში და სხვა რეგიონებში, მათი წარმოშობა შეიძლება აიხსნას ყოველგვარი წინააღმდეგობების გარეშე ლოგიკასთან და საღი აზრით. ეს განმარტებები ეწინააღმდეგება პირამიდების წარმოშობის ზოგადად მიღებულ ინტერპრეტაციას, მაგრამ ისინი პრინციპში რეალურია. დედამიწაზე უცხოპლანეტელების მოსვლის და მათ მიერ პირამიდების აშენების ვარაუდი არ ეწინააღმდეგება საღ აზრს: მიუხედავად იმისა, რომ ეს იდეა ფანტასტიკურია, ის შეიძლებოდა მომხდარიყო. უფრო მეტიც, ეს ახსნა ბევრად უფრო ლოგიკური და გონივრულია, ვიდრე კონსტრუქციის უძველესი, ცუდად განვითარებული მიკუთვნება. ცივილიზაციები.რა მოხდება, თუ ეს დაუჯერებელია?
ასე რომ, როგორც ნაჩვენებია, ბევრი ყველაზე გასაოცარი ბუნებრივი ფენომენის ახსნაც კი შესაძლებელია ლოგიკისა და საღი აზრის თვალსაზრისით. როგორც ჩანს, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ კიდევ მრავალი ასეთი საიდუმლო და ფენომენი, რომლებიც, მიუხედავად ამისა, საშუალებას გვაძლევს მივცეთ ლოგიკური ან თანმიმდევრული ახსნა. მაგრამ ეს არ ეხება ჩარევას, რომელიც ახსნის პროცესში აწყდება გადაულახავ წინააღმდეგობებს ლოგიკასა და საღ აზრთან. შევეცადოთ ჩამოვაყალიბოთ რაიმე ახსნა მაინც, თუნდაც ის ფანტასტიკური, გიჟური, მაგრამ ლოგიკასა და საღ აზრზე დაფუძნებული. დავუშვათ, რომ ფოტონი არის ტალღა და სხვა არაფერი, რომ არ არსებობს ზოგადად აღიარებული ტალღა-ნაწილაკის ორმაგობა. თუმცა, ფოტონი არ არის ტალღა მისი ტრადიციული ფორმით: ეს არ არის მხოლოდ ელექტრომაგნიტური ტალღა ან დე ბროლის ტალღა, არამედ რაღაც უფრო აბსტრაქტული, აბსტრაქტული - ტალღა. შემდეგ რასაც ჩვენ ნაწილაკს ვუწოდებთ და, როგორც ჩანს, ნაწილაკადაც კი გვევლინება - ფაქტობრივად, გარკვეული გაგებით, ტალღის კოლაფსი, კოლაფსი, „სიკვდილი“, ფოტონ-ტალღის შთანთქმის პროცედურა, პროცესი. ფოტონის ტალღის გაქრობის შესახებ. ახლა შევეცადოთ ახსნათ ზოგიერთი ფენომენი ამ არამეცნიერული, თუნდაც აბსურდული თვალსაზრისით. ექსპერიმენტი მახ-ზენდერის ინტერფერომეტრზე.ინტერფერომეტრის შესასვლელთან ფოტონი - „არც ტალღა და არც ნაწილაკი“ ორ ნაწილად იყოფა. ამ სიტყვის სრული გაგებით. ნახევარი ფოტონი მოძრაობს ერთი მხრის გასწვრივ, ხოლო ნახევარი ფოტონი მოძრაობს მეორეზე. ინტერფერომეტრის გამოსავალზე ფოტონი კვლავ იკრიბება ერთ მთლიანობაში. ჯერჯერობით ეს მხოლოდ პროცესის ჩანახატია. ახლა დავუშვათ, რომ ფოტონის ერთ-ერთი ბილიკი დაბლოკილია. დაბრკოლებასთან შეხებისას ნახევრადფოტონი „კონდენსირდება“ მთელ ფოტონში. ეს ხდება სივრცის ორი წერტილიდან ერთ-ერთში: ან დაბრკოლებასთან შეხების წერტილში, ან შორეულ წერტილში, სადაც მისი მეორე ნახევარი იმ მომენტში იმყოფებოდა. მაგრამ ზუსტად სად? გასაგებია, რომ კვანტური ალბათობის გამო შეუძლებელია ზუსტი ადგილის დადგენა: ან იქ ან აქ. ამ შემთხვევაში ორი ნახევრადფოტონის სისტემა ნადგურდება და „ერთდება“ თავდაპირველ ფოტონს. დანამდვილებით ცნობილია მხოლოდ ის, რომ შერწყმა ხდება ერთ-ერთი ნახევარფოტონის ადგილას და რომ ნახევარფოტონები ერწყმის ერთმანეთს ზელუმინალური (მყისიერი) სიჩქარით - ისევე, როგორც ჩახლართული ფოტონები იღებენ კორელაციურ მდგომარეობას. პენროუზის მიერ აღწერილი ეფექტი, ჩარევით მაჩ-ზენდერის ინტერფერომეტრის გამოსავალზე. ფოტონი და ნახევარფოტონი ასევე ტალღებია, ამიტომ ყველა ტალღური ეფექტი ამ თვალსაზრისით აიხსნება მარტივად: „თუ ორივე მარშრუტი ღიაა (ორივე ერთი და იგივე სიგრძის), მაშინ ფოტონი მხოლოდ A-ს აღწევს“ ჩარევის გამო. ნახევარფოტონური ტალღები. „ერთ-ერთი მარშრუტის დაბლოკვა ფოტონს საშუალებას აძლევს მიაღწიოს დეტექტორ B-ს“ ზუსტად ისევე, როგორც როდესაც ფოტონის ტალღა გადის სპლიტერში (სხივის გამყოფი) ინტერფერომეტრში - ანუ მისი გაყოფით ორ ნახევარფოტონად და შემდგომში. კონდენსირება ერთ-ერთ დეტექტორზე - A ან B. ამავე დროს, საშუალოდ, ყოველი მეორე ფოტონი გამომავალ გამყოფთან მოდის "აწყობილი ფორმით", ვინაიდან ერთ-ერთი ბილიკის გადახურვა იწვევს ფოტონის "აწყობას". მეორე არხზე ან დაბრკოლებაზე. პირიქით, „თუ ორივე მარშრუტი ღიაა, მაშინ ფოტონმა რატომღაც „იცის“, რომ B დეტექტორზე დარტყმა დაუშვებელია და ამიტომ იძულებულია ერთდროულად ორი მარშრუტი გაიაროს“, რის შედეგადაც ორი ნახევარფოტონი მოდის. გამომავალი გამყოფი, რომელიც ერევა გამყოფზე, ურტყამს ან დეტექტორს A ან დეტექტორს B. ექსპერიმენტი ორ ჭრილზე.სლოტებთან მისვლისას ფოტონი - „არც ტალღა, არც ნაწილაკი“, როგორც ზემოთ იყო დაყოფილი ორ ნაწილად, ორ ნახევარფოტონად. ნაპრალებში გავლისას ნახევრადფოტონები ტრადიციულად ტალღების მსგავსად ერევა, რაც ეკრანზე შესაბამის ზოლებს აძლევს. როდესაც ერთ-ერთი ჭრილი იკეტება (გასასვლელში), მაშინ ნახევარფოტონებიც „კონდენსირდება“ ერთ-ერთ მათგანზე კვანტური ალბათობის კანონების მიხედვით. ანუ, ფოტონს შეუძლია მთლიანობაში „აწყობა“ როგორც ნაკვთზე - პირველ ნახევარფოტონზე, ასევე მეორე ნახევარფოტონის ადგილას იმ მომენტში, როდესაც პირველი შეეხება ამ ნაკვთს. ამ შემთხვევაში „კონდენსირებული“ ფოტონი აგრძელებს თავის შემდგომ მოძრაობას ტრადიციული გზით კვანტური ტალღა-ფოტონისთვის. დაგვიანებული არჩევანის ფენომენი.როგორც წინა მაგალითში, ნახევრადფოტონები გადის ჭრილებში. ჩარევა მუშაობს იმავე გზით. თუ ნახევრადფოტონების ჭრილებში გავლის შემდეგ ჩამწერი (ეკრანი ან ოკულარი) შეიცვლება, ნახევრადფოტონებისთვის განსაკუთრებული არაფერი მოხდება. თუ გზად ეკრანს შეხვდებიან, ერევიან, ერთში "იკრიბებიან" სივრცეში (ეკრანი) შესაბამის წერტილში. თუ ოკულარი შეგხვდებათ, მაშინ, კვანტური ალბათობის კანონების მიხედვით, ნახევარფოტონები ერთ-ერთ მათგანზე მთლიან ფოტონად „შეგროვდება“. კვანტურ ალბათობას არ აინტერესებს, თუ რომელი ნახევრადფოტონებიდან უნდა „კონდენსირება“ ფოტონი მთლიანობაში. ოკულარში ჩვენ ნამდვილად დავინახავთ ზუსტად, რომ ფოტონმა გაიარა გარკვეული ჭრილი. ჩახლართვა.კვანტური ნაწილაკები – ტალღები ურთიერთქმედების და შემდგომი გამოყოფის მომენტში, მაგალითად, ინარჩუნებენ „წყვილს“. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თითოეული ნაწილაკი "იფანტება" ერთდროულად ორი მიმართულებით ნახევრად ნაწილაკების სახით. ანუ ორი ნახევარნაწილაკი - პირველი ნაწილაკის ნახევარი და მეორე ნაწილაკის ნახევარი - ამოღებულია ერთი მიმართულებით, ხოლო დანარჩენი ორი ნახევარი - მეორეში. მდგომარეობის ვექტორის კოლაფსის მომენტში, თითოეული ნახევრადნაწილაკი „იშლება“, თითოეული თავის „საკუთარ“ მხარეს, მყისიერად, ნაწილაკებს შორის მანძილის მიუხედავად. კვანტური გამოთვლის წესების მიხედვით, ფოტონების შემთხვევაში შესაძლებელია ერთ-ერთი ნაწილაკების პოლარიზაციის როტაცია სახელმწიფო ვექტორის კოლაფსის გარეშე. ამ შემთხვევაში უნდა მოხდეს ჩახლართული ფოტონების ურთიერთ პოლარიზაციის მიმართულებების ბრუნვა: კოლაფსის დროს მათ პოლარიზაციას შორის კუთხე აღარ იქნება პირდაპირის ჯერადი. მაგრამ ეს ასევე შეიძლება აიხსნას, მაგალითად, "ნახევრების" უთანასწორობით. Ზღაპრული? Გიჟი? არამეცნიერული? როგორც ჩანს, ასეა. უფრო მეტიც, ეს ახსნა აშკარად ეწინააღმდეგება იმ ექსპერიმენტებს, რომლებშიც კვანტური ნაწილაკები ვლინდება ზუსტად კვანტებად, მაგალითად, ელასტიური შეჯახებით. მაგრამ ასეთია ლოგიკისა და საღი აზრის დაცვის სწრაფვის ფასი. როგორც ხედავთ, ჩარევა ამას არ უწყობს ხელს, ის ეწინააღმდეგება როგორც ლოგიკას, ასევე საღი აზროვნებას არაპროპორციულად უფრო დიდი რაოდენობით, ვიდრე აქ განხილული ყველა ფენომენი. „კვანტური მექანიკის გული“, კვანტური სუპერპოზიციის პრინციპის კვინტესენცია გადაუჭრელი გამოცანაა. და იმის გათვალისწინებით, რომ ჩარევა რეალურად არის ძირითადი პრინციპი, რომელიც ამა თუ იმ ხარისხით შეიცავს ბევრ კვანტურ მექანიკურ გამოთვლებს, ეს არის აბსურდი, გადაუჭრელი კვანტური ფიზიკის მთავარი საიდუმლო .აპები
ვინაიდან მეცნიერების საიდუმლოებების გაანალიზებისას გამოვიყენებთ ისეთ ძირითად ცნებებს, როგორიცაა ლოგიკა, პარადოქსი, წინააღმდეგობა, აბსურდი, საღი აზრი, უნდა განვსაზღვროთ, როგორ განვიხილავთ ამ ცნებებს.ფორმალური ლოგიკა
ჩვენ ვირჩევთ ფორმალური ლოგიკის აპარატს, როგორც ანალიზის მთავარ ინსტრუმენტს, რომელიც არის ლოგიკის ყველა სხვა კლასის საფუძველი, ისევე როგორც ორობითი გაანგარიშება არის ყველა კალკულის საფუძველი (სხვა ბაზებით). ეს არის ყველაზე დაბალი დონის ლოგიკა, უფრო მარტივი, რაზეც მეტის წარმოდგენა შეუძლებელია. ყველა მსჯელობა და ლოგიკური კონსტრუქცია, საბოლოო ჯამში, ამ საბაზისო, საბაზისო ლოგიკას ეფუძნება, მასზეა დაყვანილი. აქედან მოდის გარდაუვალი დასკვნა, რომ მის საფუძველში არსებული ნებისმიერი მსჯელობა (კონსტრუქცია) არ უნდა ეწინააღმდეგებოდეს ფორმალურ ლოგიკას. ლოგიკა ასეთია:1. ობიექტური სამყაროსა და ცოდნის განვითარების ზოგადი კანონების მეცნიერება.
2. დასაბუთებულობა, დასკვნების სისწორე.
3. შინაგანი კანონზომიერება. (უშაკოვის რუსული ენის განმარტებითი ლექსიკონი, http://slovari.yandex.ru/dict/ushakov/article/ushakov/12/us208212.htm) ლოგიკა არის „ნორმატიული მეცნიერება განხორციელებული ინტელექტუალური შემეცნებითი საქმიანობის ფორმებისა და მეთოდების შესახებ. ენის დახმარებით.სპეციფიკურობა ლოგიკური კანონებიმდგომარეობს იმაში, რომ ისინი არის განცხადებები, რომლებიც ჭეშმარიტია მხოლოდ მათი ლოგიკური ფორმის მიხედვით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ასეთი განცხადებების ლოგიკური ფორმა განსაზღვრავს მათ ჭეშმარიტებას, მიუხედავად მათი არალოგიკური ტერმინების შინაარსის დაზუსტებისა.htm) ლოგიკურ თეორიებს შორის განსაკუთრებით დავინტერესდებით. არაკლასიკური ლოგიკა – კვანტურილოგიკა, რომელიც გულისხმობს კლასიკური ლოგიკის კანონების დარღვევას მიკროსამყაროში. გარკვეულწილად დავეყრდნობით დიალექტიკურ ლოგიკას, „წინააღმდეგობების“ ლოგიკას: „დიალექტიკური ლოგიკა არის ფილოსოფია, ჭეშმარიტების თეორია(სიმართლე-პროცესი, ჰეგელის აზრით), ხოლო სხვა „ლოგიკა“ შემეცნების შედეგების დაფიქსირებისა და განსახიერების სპეციალური ინსტრუმენტია. ინსტრუმენტი ძალიან აუცილებელია (მაგალითად, არც ერთი კომპიუტერული პროგრამა არ იმუშავებს წინადადებების გამოთვლის მათემატიკური და ლოგიკური წესების დაყრის გარეშე), მაგრამ მაინც განსაკუთრებულია. ...ასეთი ლოგიკა სწავლობს გაჩენისა და განვითარების კანონებს სხვადასხვა, ზოგჯერ მოკლებული არა მხოლოდ გარეგანი მსგავსების, არამედ ურთიერთგამომრიცხავი ფენომენების ერთი წყაროდან. უფრო მეტიც, დიალექტიკური ლოგიკისთვის წინააღმდეგობაფენომენების წარმოშობის წყაროს თანდაყოლილი. ფორმალური ლოგიკისგან განსხვავებით, რომელიც აწესებს აკრძალვას მსგავს ნივთებზე „გამორიცხული შუალედური კანონის“ სახით (ან A ან არა-A - ტერციუმი ნონ დატურ: მესამე არ არის). მაგრამ რა შეგიძლიათ გააკეთოთ, თუ სინათლე უკვე მის ძირშია - სინათლე, როგორც "ჭეშმარიტება" - არის ტალღაც და ნაწილაკიც (კორპუსკული), რომლებშიც შეუძლებელია მისი "დაყოფა" ყველაზე დახვეწილი ლაბორატორიის პირობებშიც კი. ექსპერიმენტი? (კუდრიავცევი ვ., რა არის დიალექტიკური ლოგიკა? http://www.tovievich.ru/book/8/340/1.htm)
Საღი აზრი
ამ სიტყვის არისტოტელესური გაგებით, საგნის თვისებების გაგების უნარი სხვა გრძნობების გამოყენებით. შეხედულებები, მოსაზრებები, საგნების პრაქტიკული გაგება, დამახასიათებელი „საშუალო ადამიანისთვის“. სასაუბრო: კარგი, დასაბუთებული განსჯა. ლოგიკური აზროვნების სავარაუდო სინონიმი. თავდაპირველად, საღი აზრი განიხილებოდა, როგორც გონებრივი უნარის განუყოფელი ნაწილი, რომელიც ფუნქციონირებს წმინდა რაციონალურად. (ოქსფორდის ფსიქოლოგიის განმარტებითი ლექსიკონი / A. Reber, 2002 წ.http://vocabulary.ru/dictionary/487/word/%C7%C4%D0%C0%C2%DB%C9+%D1%CC%DB%D1%CB) აქ საღი აზრი განვიხილავთ მხოლოდ ფენომენთა შესაბამისობას ფორმალური ლოგიკისკენ. კონსტრუქციებში მხოლოდ ლოგიკის წინააღმდეგობა შეიძლება გახდეს მცდარობის, დასკვნების არასრულყოფილების ან მათი აბსურდულობის ამოცნობის საფუძველი. როგორც ი.სკლიაროვმა თქვა, რეალური ფაქტების ახსნა უნდა ვეძებოთ ლოგიკისა და საღი აზრის დახმარებით, რაც არ უნდა უცნაური, უჩვეულო და „არამეცნიერულად“ ჩანდეს ეს ახსნა ერთი შეხედვით. ანალიზის დროს ვეყრდნობით მეცნიერულ მეთოდს, რომელსაც განვიხილავთ ცდისა და შეცდომის მეთოდს. (Serebryany A.I., Scientific Method and Mistakes, Nature, N3, 1997, http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/VV_SC2_W.HTM) ამავე დროს, ჩვენ ვიცით, რომ მეცნიერება თავად ემყარება რწმენა: „არსებითად, მთელი ცოდნა ემყარება თავდაპირველი ვარაუდების რწმენას (რომლებიც აპრიორია აღებული, ინტუიციის მეშვეობით და რომლის რაციონალურად პირდაპირი და მკაცრად დადასტურება შეუძლებელია), - კერძოდ, შემდეგში:
(i) ჩვენს გონებას შეუძლია რეალობის აღქმა,
(ii) ჩვენი გრძნობები ასახავს რეალობას,
(iii) ლოგიკის კანონები". (V.S. Olkhovsky V.S., როგორ უკავშირდება ერთმანეთს ევოლუციონიზმისა და კრეაციონიზმის რწმენის პოსტულატები თანამედროვე სამეცნიერო მონაცემებთან, http://www.scienceandapologetics.org/text/91.htm)" ის, რომ მეცნიერება დაფუძნებულია რწმენაზე, რომელიც თვისობრივად არ განსხვავდება რელიგიური რწმენისგან, ამას თავად მეცნიერები აღიარებენ.“ (თანამედროვე მეცნიერება და რწმენა, http://www.vyasa.ru/philosophy/vedicculture/?id=82) საღი აზრის განმარტება: "საღი აზრი არის ცრურწმენების ერთობლიობა, რომელსაც ჩვენ ვიღებთ თვრამეტი წლის ასაკში." შეიძლება უარი თქვას თქვენზე.
წინააღმდეგობა
„ფორმალურ ლოგიკაში წყვილი განსჯა, რომელიც ეწინააღმდეგება ერთმანეთს, ანუ მსჯელობები, რომელთაგან თითოეული მეორის უარყოფაა. წინააღმდეგობა არის აგრეთვე ის ფაქტი, რომ ასეთი წყვილი ჩნდება რაიმეს დროს. მსჯელობით ან რაიმე მეცნიერული თეორიის ფარგლებში“. (დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, რუბრიკონი, http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00063/38600.htm) „აზრი ან პოზიცია სხვასთან შეუთავსებელი, სხვის უარყოფა, აზრების, განცხადებებისა და ქმედებების შეუსაბამობა, დარღვევა. ლოგიკა თუ სიმართლე. (რუსული ენის განმარტებითი ლექსიკონი უშაკოვი, http://slovari.yandex.ru/dict/ushakov/article/ushakov/16-4/us3102504.htm) „ორი ურთიერთგამომრიცხავი განმარტების ან განცხადების ერთდროული ჭეშმარიტების ლოგიკური სიტუაცია. (განსჯები) ერთი და იგივეს შესახებ ფორმალურ ლოგიკაში წინააღმდეგობა დაუშვებლად ითვლება წინააღმდეგობის კანონის მიხედვით. (http://ru.wikipedia.org/wiki/Controversy)პარადოქსი
"1) აზრი, განსჯა, დასკვნა, მკვეთრად ეწინააღმდეგება ზოგადად მიღებულს, ეწინააღმდეგება "საღი აზრის" (ზოგჯერ მხოლოდ ერთი შეხედვით); 2) მოულოდნელი ფენომენი, მოვლენა, რომელიც არ შეესაბამება ჩვეულებრივ იდეებს; 3. ლოგიკაში - წინააღმდეგობა, რომელიც წარმოიქმნება სიმართლისგან ნებისმიერი გადახრისას. წინააღმდეგობა სინონიმია ტერმინის "ანტინომია" - წინააღმდეგობა კანონში - ასე ჰქვია ნებისმიერ მსჯელობას, რომელიც ადასტურებს როგორც თეზისის სიმართლეს, ასევე ჭეშმარიტებას. მისი უარყოფა. ხშირად პარადოქსი ჩნდება, როდესაც ორი ურთიერთგამომრიცხავი (წინააღმდეგობრივი) გადაწყვეტილება თანაბრად დასამტკიცებელი აღმოჩნდება. ” (http://slovari.yandex.ru/dict/psychlex2/article/PS2/ps2-0279.htm) ვინაიდან ჩვეულებრივად მიჩნეულია ფენომენი, რომელიც ეწინააღმდეგება ზოგადად მიღებულ შეხედულებებს პარადოქსად, ამ გაგებით, პარადოქსი და წინააღმდეგობაა. მსგავსი. თუმცა, მათ ცალკე განვიხილავთ. მიუხედავად იმისა, რომ პარადოქსი არის წინააღმდეგობა, ის შეიძლება აიხსნას ლოგიკურად, ის ხელმისაწვდომია საღი აზრისთვის. ჩვენ განვიხილავთ წინააღმდეგობას, როგორც უხსნად, შეუძლებელ, აბსურდულ ლოგიკურ კონსტრუქციას, საღი აზრის თვალსაზრისით აუხსნელს. სტატია ეძებს ისეთ წინააღმდეგობებს, რომლებიც არა მხოლოდ ძნელი მოსაგვარებელია, არამედ აბსურდის დონეს აღწევს. მათი ახსნა არა მხოლოდ რთულია, არამედ პრობლემის ფორმულირებაც, წინააღმდეგობის არსის აღწერაც კი სირთულეებს აწყდება. როგორ ახსნა ის, რისი ფორმულირებაც კი არ შეგიძლია? ჩვენი აზრით, იანგის ორმაგი ნაპრალის ექსპერიმენტი ასეთი აბსურდია. აღმოჩნდა, რომ უკიდურესად რთულია კვანტური ნაწილაკის ქცევის ახსნა, როდესაც ის ერევა ორ ჭრილში.აბსურდი
რაღაც ალოგიკური, აბსურდული, საღი აზრის საწინააღმდეგო. - გამოთქმა აბსურდულად ითვლება, თუ ის არ არის გარეგნულად წინააღმდეგობრივი, მაგრამ საიდანაც მაინც შეიძლება წარმოიშვას წინააღმდეგობა. - აბსურდული განცხადება აზრიანია და მისი შეუსაბამობის გამო მცდარია. წინააღმდეგობის ლოგიკური კანონი საუბრობს როგორც დადასტურების, ისე უარყოფის დაუშვებლობაზე. - აბსურდული განცხადება ამ კანონის პირდაპირი დარღვევაა. ლოგიკაში მტკიცებულებები განიხილება reductio ad absurdum-ით („აბსურდულობამდე შემცირება“): თუ წინააღმდეგობა მომდინარეობს გარკვეული პოზიციიდან, მაშინ ეს დებულება მცდარია. (ვიკიპედია, http://ru.wikipedia.org/wiki/Absurd) ბერძნებისთვის აბსურდის ცნება ნიშნავდა ლოგიკურ ჩიხს, ანუ ადგილს, სადაც მსჯელობა მიჰყავს მსჯელობას აშკარა წინააღმდეგობამდე ან უფრო მეტიც, აშკარა სისულელეა და, შესაბამისად, სხვა სააზროვნო გზას მოითხოვს. ამგვარად, აბსურდი გაგებული იყო, როგორც რაციონალურობის ცენტრალური კომპონენტის - ლოგიკის უარყოფა. (http://www.ec-dejavu.net/a/absurd.html)ლიტერატურა
- ასპექტი A. "ბელის თეორემა: ექსპერიმენტალისტის გულუბრყვილო შეხედულება", 2001 წ.
(http://quantum3000.narod.ru/papers/edu/aspect_bell.zip) - ასპექტი: ალენ ასპექტი, ბელის თეორემა: ექსპერიმენტატორის გულუბრყვილო შეხედულება, (ინგლისურიდან თარგმნა P.V. Putenikhina), Quantum Magic, 2007 წ.
- Bacciagaluppi G., Decoherence-ის როლი კვანტურ თეორიაში: თარგმნა M.H. Shulman. - მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ისტორიისა და ფილოსოფიის ინსტიტუტი (პარიზი) -
http://plato.stanford.edu/entries/qm-decoherence/ - Belinsky A.V., Quantum nonlocality და გაზომილი რაოდენობების აპრიორი მნიშვნელობების არარსებობა ფოტონებთან ექსპერიმენტებში, - UFN, v.173, ?8, 2003 წლის აგვისტო.
- Boumeister D., Eckert A., Zeilinger A., კვანტური ინფორმაციის ფიზიკა. -
http://quantmagic.narod.ru/Books/Zeilinger/g1.djvu - ტალღური პროცესები არაჰომოგენურ და არაწრფივ გარემოში. სემინარი 10. კვანტური ტელეპორტაცია, ვორონეჟის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, REC-010 კვლევისა და განათლების ცენტრი,
http://www.rec.vsu.ru/rus/ecourse/quantcomp/sem10.pdf - Doronin S.I., "კვანტური მექანიკის არა-ადგილობა", Magic of Physics Forum, Physics of Magic ვებგვერდი, Physics, http://physmag.h1.ru/forum/topic.php?forum=1&topic=29
- Doronin S.I., საიტი "Magic of Physics", http://physmag.h1.ru/
- Zarechny M.I., მსოფლიოს კვანტური და მისტიკური სურათები, 2004, http://www.simoron.dax.ru/
- კვანტური ტელეპორტაცია (გორდონის გადაცემა 2002 წლის 21 მაისს, 00:30 საათზე),
http://www.mi.ras.ru/~volovich/lib/vol-acc.htm - Mensky MB, კვანტური მექანიკა: ახალი ექსპერიმენტები, ახალი აპლიკაციები და ძველი კითხვების ახალი ფორმულირებები. - UFN, ტომი 170, N 6, 2000 წ
- როჯერ პენროუზი, მეფის ახალი გონება: კომპიუტერებზე, აზროვნებასა და ფიზიკის კანონებზე: პერ. ინგლისურიდან. / საერთო რედ. V.O. მალიშენკო. - M.: სარედაქციო URSS, 2003. - 384გვ. წიგნის თარგმანი:
როჯერ პენროუზი, იმპერატორის ახალი გონება. კომპიუტერების, გონებისა და ფიზიკის კანონების შესახებ. ოქსფორდის უნივერსიტეტის გამოცემა, 1989 წ. - Putenikhin P.V., კვანტური მექანიკა SRT-ის წინააღმდეგ. - სამიზდატი, 2008 წ.
http://zhurnal.lib.ru/editors/p/putenihin_p_w/kmvsto.shtml - P.V. Putenikhin, როდესაც ბელის უტოლობები არ ირღვევა. სამიზდატი, 2008 წ
- პუტენიხინი P.V., კომენტარები ბელის დასკვნებზე სტატიაში "აინშტაინი, პოდოლსკი, როზენ პარადოქსი". სამიზდატი, 2008 წ
- სკლიაროვი ა., ძველი მექსიკა დახრილი სარკეების გარეშე, http://lah.ru/text/sklyarov/mexico-web.rar
- ჰოკინგი ს., დროის მოკლე ისტორია დიდი აფეთქებიდან შავ ხვრელამდე. - პეტერბურგი, 2001 წ
- ჰოკინგი ს., პენროზ რ., სივრცისა და დროის ბუნება. - იჟევსკი: კვლევითი ცენტრი „რეგულარული და ქაოტური დინამიკა“, 2000 წ., 160 გვერდი.
- Tsypenyuk Yu.M., გაურკვევლობის ურთიერთობა თუ კომპლემენტარობის პრინციპი? - მ.: პრიროდა, No5, 1999, გვ.90
- Einstein A. სამეცნიერო ნაშრომების კრებული ოთხ ტომად. ტომი 4. სტატიები, მიმოხილვები, წერილები. ფიზიკის ევოლუცია. მ.: ნაუკა, 1967 წ.
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Einstein_t4_1967ru.djvu - Einstein A., Podolsky B., Rosen N. შეიძლება თუ არა ფიზიკური რეალობის კვანტური მექანიკური აღწერა დასრულებულად ჩაითვალოს? / Einstein A. Sobr. სამეცნიერო ნაშრომები, ტ.3. მ., ნაუკა, 1966, გვ. 604-611)
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Einstein_t3_1966ru.djvu
The New York Times-ის ცნობილი ფიზიკოსების გამოკითხვის თანახმად, ელექტრონის დიფრაქციის ექსპერიმენტი მეცნიერების ისტორიაში ერთ-ერთი ყველაზე გასაოცარი კვლევაა. როგორია მისი ბუნება? არის წყარო, რომელიც ასხივებს ელექტრონების სხივს ფოტომგრძნობიარე ეკრანზე. და ამ ელექტრონების გზაზე არის დაბრკოლება, სპილენძის ფირფიტა ორი სლოტით.
რა სურათს შეიძლება ველოდოთ ეკრანზე, თუ ელექტრონები ჩვეულებრივ წარმოგვიდგენენ პატარა დამუხტულ ბურთულებად? ორი ზოლი სპილენძის ფირფიტის სლოტების საპირისპიროდ. სინამდვილეში, ეკრანზე ჩნდება თეთრი და შავი ზოლების მონაცვლეობის ბევრად უფრო რთული ნიმუში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ჭრილში გავლისას ელექტრონები იწყებენ ქცევას არა მხოლოდ ნაწილაკებად, არამედ ტალღებად (ფოტონები ან სხვა მსუბუქი ნაწილაკები, რომლებიც შეიძლება ერთდროულად იყოს ტალღა, იქცევიან ერთნაირად).
ეს ტალღები ურთიერთქმედებენ სივრცეში, ეჯახებიან და აძლიერებენ ერთმანეთს, რის შედეგადაც ეკრანზე გამოსახულია მსუბუქი და მუქი ზოლების მონაცვლეობის რთული ნიმუში. ამავდროულად, ამ ექსპერიმენტის შედეგი არ იცვლება, მაშინაც კი, თუ ელექტრონები სათითაოდ გაივლიან - თუნდაც ერთი ნაწილაკი შეიძლება იყოს ტალღა და ერთდროულად გაიაროს ორ ჭრილში. ეს პოსტულატი ერთ-ერთი მთავარი იყო კვანტური მექანიკის კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციაში, როდესაც ნაწილაკებს შეუძლიათ ერთდროულად აჩვენონ თავიანთი „ჩვეულებრივი“ ფიზიკური თვისებები და ეგზოტიკური თვისებები ტალღის მსგავსად.
მაგრამ რაც შეეხება დამკვირვებელს? სწორედ ის ხდის ამ დამაბნეველ ამბავს კიდევ უფრო დამაბნეველს. როდესაც ფიზიკოსები მსგავს ექსპერიმენტებში ცდილობდნენ გამოეყენებინათ ინსტრუმენტები იმის დასადგენად, თუ რომელ ჭრილს გადიოდა ელექტრონი, ეკრანზე სურათი მკვეთრად შეიცვალა და გახდა „კლასიკური“: ორი განათებული მონაკვეთით პირდაპირ ჭრილების საპირისპიროდ, ყოველგვარი ალტერნატიული ზოლების გარეშე.
როგორც ჩანს, ელექტრონებს არ სურდათ თავიანთი ტალღის ბუნება გამოეჩინათ დამთვალიერებლების ფხიზლად. სიბნელეში მოცულ საიდუმლოს ჰგავს. მაგრამ არსებობს უფრო მარტივი ახსნა: სისტემაზე დაკვირვება არ შეიძლება განხორციელდეს მასზე ფიზიკური გავლენის გარეშე. ამაზე მოგვიანებით განვიხილავთ.
2. გაცხელებული ფულერენი
ნაწილაკების დიფრაქციის ექსპერიმენტები ჩატარდა არა მხოლოდ ელექტრონებით, არამედ სხვა, ბევრად უფრო დიდი ობიექტებით. მაგალითად, გამოიყენებოდა ფულერენი, დიდი და დახურული მოლეკულები, რომლებიც შედგებოდა რამდენიმე ათეული ნახშირბადის ატომისგან. ცოტა ხნის წინ, ვენის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფმა, პროფესორ ცეილინგერის ხელმძღვანელობით, ცდილობდა ამ ექსპერიმენტებში დაკვირვების ელემენტის ჩართვას. ამისათვის მათ მოძრავი ფულერენის მოლეკულები ლაზერის სხივებით ასხივეს. შემდეგ, გაცხელებული გარე წყაროდან, მოლეკულებმა დაიწყეს ბრწყინვა და აუცილებლად ასახავს მათ არსებობას დამკვირვებლის წინაშე.
ამ სიახლესთან ერთად შეიცვალა მოლეკულების ქცევაც. ასეთი ყოვლისმომცველი დაკვირვების დაწყებამდე, ფულერენები საკმაოდ წარმატებით აცილებდნენ დაბრკოლებას (ავლენს ტალღის თვისებებს), წინა მაგალითის მსგავსად, როდესაც ელექტრონები ეჯახებოდნენ ეკრანს. მაგრამ დამკვირვებლის თანდასწრებით, ფულერენებმა იდეალურად კანონმორჩილი ფიზიკური ნაწილაკებივით დაიწყეს ქცევა.
3. გაგრილების გაზომვა
კვანტური ფიზიკის სამყაროში ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი კანონია ის, რომ შეუძლებელია კვანტური ობიექტის სიჩქარისა და პოზიციის ერთდროულად დადგენა. რაც უფრო ზუსტად გავზომავთ ნაწილაკების იმპულსს, მით ნაკლები სიზუსტით შეგვიძლია გავზომოთ მისი პოზიცია. თუმცა, ჩვენს მაკროსკოპულ რეალურ სამყაროში, პაწაწინა ნაწილაკებზე მოქმედი კვანტური კანონების მართებულობა ჩვეულებრივ შეუმჩნეველი რჩება.
ამ სფეროში ძალიან ღირებული წვლილი შეაქვს პროფესორ შვაბის ბოლო ექსპერიმენტებს აშშ-დან. ამ ექსპერიმენტებში კვანტური ეფექტები აჩვენეს არა ელექტრონების ან ფულერენის მოლეკულების დონეზე (რომლებსაც აქვთ სავარაუდო დიამეტრი 1 ნმ), არამედ უფრო დიდ ობიექტებზე, ალუმინის პაწაწინა ლენტით. ეს ლენტი დამაგრებული იყო ორივე მხრიდან ისე, რომ მისი შუა იყო შეჩერებულ მდგომარეობაში და შეეძლო ვიბრაცია გარე გავლენის ქვეშ. გარდა ამისა, მახლობლად განთავსდა მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია ზუსტად ჩაწეროს ფირის პოზიცია. ექსპერიმენტის შედეგად რამდენიმე საინტერესო რამ აღმოაჩინეს. პირველ რიგში, ობიექტის პოზიციასთან დაკავშირებული ნებისმიერი გაზომვა და ფირზე დაკვირვება გავლენას ახდენდა მასზე, ყოველი გაზომვის შემდეგ ფირის პოზიცია იცვლებოდა.
ექსპერიმენტატორებმა მაღალი სიზუსტით განსაზღვრეს ფირის კოორდინატები და, ამრიგად, ჰაიზენბერგის პრინციპის შესაბამისად, შეცვალეს მისი სიჩქარე და, შესაბამისად, შემდგომი პოზიცია. მეორეც, და სრულიად მოულოდნელად, ზოგიერთმა გაზომვამ გამოიწვია ფირის გაციება. ამრიგად, დამკვირვებელს შეუძლია შეცვალოს ობიექტების ფიზიკური მახასიათებლები მათი უბრალო ყოფნით.
4. გაყინვის ნაწილაკები
მოგეხსენებათ, არასტაბილური რადიოაქტიური ნაწილაკები იშლება არა მხოლოდ კატებთან ექსპერიმენტებში, არამედ თავისთავად. თითოეულ ნაწილაკს აქვს საშუალო სიცოცხლის ხანგრძლივობა, რომელიც, როგორც ირკვევა, შეიძლება გაიზარდოს დამკვირვებლის ფხიზლოვანი თვალით. ეს კვანტური ეფექტი იწინასწარმეტყველეს ჯერ კიდევ 60-იან წლებში და მისი ბრწყინვალე ექსპერიმენტული მტკიცებულება გამოჩნდა სტატიაში, რომელიც გამოქვეყნდა ჯგუფის მიერ, რომელსაც ხელმძღვანელობდა ფიზიკის ნობელის პრემიის ლაურეატი ვოლფგანგ კეტერლე, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან.
ამ ნაშრომში შეისწავლეს არასტაბილური აღგზნებული რუბიდიუმის ატომების დაშლა. სისტემის მომზადებისთანავე, ატომები აღფრთოვანებული იქნა ლაზერის სხივის გამოყენებით. დაკვირვება მიმდინარეობდა ორ რეჟიმში: უწყვეტი (სისტემა მუდმივად ექვემდებარებოდა სინათლის მცირე იმპულსებს) და იმპულსური (სისტემა დროდადრო დასხივებული იყო უფრო ძლიერი იმპულსებით).
მიღებული შედეგები სრულად ეთანხმებოდა თეორიულ პროგნოზებს. გარე სინათლის ეფექტები ანელებს ნაწილაკების დაშლას, აბრუნებს მათ პირვანდელ მდგომარეობას, რაც შორს არის დაშლის მდგომარეობიდან. ამ ეფექტის სიდიდე ასევე დაემთხვა პროგნოზებს. არასტაბილური აღგზნებული რუბიდიუმის ატომების მაქსიმალური სიცოცხლე 30-ჯერ გაიზარდა.
5. კვანტური მექანიკა და ცნობიერება
ელექტრონები და ფულერენი წყვეტენ თავიანთი ტალღური თვისებების გამოვლენას, ალუმინის ფირფიტები გაცივდებიან და არასტაბილური ნაწილაკები ანელებენ მათ დაშლას. მნახველის ფხიზლად მყოფი თვალი ფაქტიურად ცვლის სამყაროს. რატომ არ შეიძლება ეს იყოს ჩვენი გონების ჩართულობის მტკიცებულება სამყაროს მუშაობაში? იქნებ კარლ იუნგი და ვოლფგანგ პაული (ავსტრიელი ფიზიკოსი, ნობელის პრემიის ლაურეატი, კვანტური მექანიკის პიონერი) მართალი იყვნენ, როცა ამბობდნენ, რომ ფიზიკისა და ცნობიერების კანონები ერთმანეთს ავსებენ?
ჩვენ ერთი ნაბიჯით გვაშორებს იმის აღიარებას, რომ ჩვენს გარშემო არის სამყარო. იდეა საშინელი და მაცდურია. შევეცადოთ კვლავ მივმართოთ ფიზიკოსებს. განსაკუთრებით ბოლო წლებში, როცა სულ უფრო და უფრო ნაკლებ ადამიანს სჯერა, რომ კვანტური მექანიკის კოპენჰაგენური ინტერპრეტაცია თავისი იდუმალი ტალღური ფუნქციით იშლება და უფრო ამქვეყნიურ და საიმედო დეკოჰერენტობაზე გადადის.
ფაქტია, რომ ყველა ამ ექსპერიმენტში დაკვირვებით, ექსპერიმენტატორებმა აუცილებლად მოახდინეს გავლენა სისტემაზე. აანთეს ლაზერით და დაამონტაჟეს საზომი ხელსაწყოები. მათ აერთიანებდა მნიშვნელოვანი პრინციპი: თქვენ არ შეგიძლიათ დააკვირდეთ სისტემას ან გაზომოთ მისი თვისებები მასთან ურთიერთობის გარეშე. ნებისმიერი ურთიერთქმედება არის თვისებების შეცვლის პროცესი. განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც პატარა კვანტური სისტემა ექვემდებარება კოლოსალურ კვანტურ ობიექტებს. ზოგიერთი მარადიულად ნეიტრალური ბუდისტი დამკვირვებელი პრინციპში შეუძლებელია. და აქ მოქმედებს ტერმინი „დეკოჰერენტობა“, რომელიც შეუქცევადია თერმოდინამიკის თვალსაზრისით: სისტემის კვანტური თვისებები იცვლება სხვა დიდ სისტემასთან ურთიერთობისას.
ამ ურთიერთქმედების დროს კვანტური სისტემა კარგავს თავის თავდაპირველ თვისებებს და ხდება კლასიკური, თითქოს „ემორჩილება“ დიდ სისტემას. ეს ასევე ხსნის შრედინგერის კატის პარადოქსს: კატა ძალიან დიდი სისტემაა, ამიტომ ის არ შეიძლება იზოლირებული იყოს დანარჩენი სამყაროსგან. ამ სააზროვნო ექსპერიმენტის დიზაინი მთლად სწორი არ არის.
ნებისმიერ შემთხვევაში, თუ ვივარაუდებთ ცნობიერების მიერ შექმნის აქტის რეალობას, დეკოჰერენტობა გაცილებით მოსახერხებელი მიდგომაა. ალბათ ძალიან მოსახერხებელიც კი. ამ მიდგომით, მთელი კლასიკური სამყარო დეკოჰერენტობის ერთ დიდ შედეგად იქცევა. და როგორც დარგის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი წიგნის ავტორმა განაცხადა, ასეთი მიდგომა ლოგიკურად იწვევს განცხადებებს, როგორიცაა "მსოფლიოში ნაწილაკები არ არსებობს" ან "დრო ფუნდამენტურ დონეზე არ არსებობს".
რა არის სიმართლე: შემქმნელ-დამკვირვებელში თუ ძლიერ დეკოჰერენტობაში? ჩვენ უნდა გავაკეთოთ არჩევანი ორ ბოროტებას შორის. მიუხედავად ამისა, მეცნიერები სულ უფრო და უფრო რწმუნდებიან, რომ კვანტური ეფექტები ჩვენი ფსიქიკური პროცესების გამოვლინებაა. და სად მთავრდება დაკვირვება და იწყება რეალობა, თითოეულ ჩვენგანზეა დამოკიდებული.
იტყობინება topinfopost.com
მსოფლიოში არავის ესმის კვანტური მექანიკა - ეს არის მთავარი, რაც უნდა იცოდეთ მის შესახებ. დიახ, ბევრმა ფიზიკოსმა ისწავლა მისი კანონების გამოყენება და ფენომენების პროგნოზირებაც კი კვანტური გამოთვლების გამოყენებით. მაგრამ დღემდე გაუგებარია, რატომ განსაზღვრავს სისტემის ბედს დამკვირვებლის ყოფნა და აიძულებს მას არჩევანი გააკეთოს ერთი სახელმწიფოს სასარგებლოდ. „თეორიებმა და პრაქტიკამ“ შეარჩია ექსპერიმენტების მაგალითები, რომელთა შედეგზე გარდაუვალია დამკვირვებლის გავლენა და ცდილობდა გაერკვია, თუ რას აპირებს კვანტური მექანიკა ცნობიერების ასეთ ჩარევასთან მატერიალურ რეალობაში.
შროდინგერის კატა
დღეს კვანტური მექანიკის მრავალი ინტერპრეტაცია არსებობს, რომელთაგან ყველაზე პოპულარული რჩება კოპენჰაგენური. მისი ძირითადი დებულებები ჩამოყალიბდა 1920-იან წლებში ნილს ბორისა და ვერნერ ჰაიზენბერგის მიერ. და კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის ცენტრალური ტერმინი იყო ტალღის ფუნქცია - მათემატიკური ფუნქცია, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას კვანტური სისტემის ყველა შესაძლო მდგომარეობის შესახებ, რომელშიც ის ერთდროულად ცხოვრობს.
კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის თანახმად, მხოლოდ დაკვირვებას შეუძლია ზუსტად განსაზღვროს სისტემის მდგომარეობა, განასხვავოს იგი დანარჩენისგან (ტალღის ფუნქცია მხოლოდ მათემატიკურად ეხმარება გამოთვალოს სისტემის კონკრეტულ მდგომარეობაში აღმოჩენის ალბათობა). შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დაკვირვების შემდეგ კვანტური სისტემა კლასიკური ხდება: ის მყისიერად წყვეტს თანაარსებობას ბევრ სახელმწიფოში ერთდროულად ერთი მათგანის სასარგებლოდ.
ამ მიდგომას ყოველთვის ჰყავდა მოწინააღმდეგეები (გახსოვდეთ, მაგალითად, ალბერტ აინშტაინის „ღმერთი კამათელს არ თამაშობს“), მაგრამ გამოთვლებისა და პროგნოზების სიზუსტემ თავისი შედეგი მოიტანა. თუმცა, ბოლო წლებში სულ უფრო და უფრო ნაკლები იყო კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის მხარდამჭერები და ამის ყველაზე ნაკლებად მიზეზი არის ტალღის ფუნქციის ძალიან იდუმალი მყისიერი კოლაფსი გაზომვის დროს. ერვინ შრედინგერის ცნობილი სააზროვნო ექსპერიმენტი ღარიბ კატასთან დაკავშირებით მხოლოდ ამ ფენომენის აბსურდულობის ჩვენების მიზნით იყო შექმნილი.
ასე რომ, ჩვენ ვიხსენებთ ექსპერიმენტის შინაარსს. ცოცხალი კატა, შხამის ამპულა და მექანიზმი, რომელსაც შეუძლია შხამის მოქმედებაში მოქცევა შემთხვევით მომენტში, მოთავსებულია შავ ყუთში. მაგალითად, ერთი რადიოაქტიური ატომი, რომლის დაშლაც გაანადგურებს ამპულას. ატომის დაშლის ზუსტი დრო უცნობია. ცნობილია მხოლოდ ნახევარგამოყოფის პერიოდი: დრო, რომლის დროსაც მოხდება დაშლა, ალბათობით 50%.
გამოდის, რომ გარე დამკვირვებლისთვის კატა ყუთში ერთდროულად ორ მდგომარეობაშია: ის ან ცოცხალია, თუ ყველაფერი კარგადაა, ან მკვდარი, თუ გაფუჭება მოხდა და ამპულა გატყდა. ორივე ეს მდგომარეობა აღწერილია კატის ტალღის ფუნქციით, რომელიც დროთა განმავლობაში იცვლება: რაც უფრო შორს არის, მით უფრო სავარაუდოა, რომ რადიოაქტიური დაშლა უკვე მოხდა. მაგრამ როგორც კი ყუთი გაიხსნება, ტალღის ფუნქცია იშლება და ჩვენ მაშინვე ვხედავთ ფლეიერის ექსპერიმენტის შედეგს.
გამოდის, რომ სანამ დამკვირვებელი არ გახსნის ყუთს, კატა სამუდამოდ დაბალანსდება სიცოცხლესა და სიკვდილს შორის და მხოლოდ დამკვირვებლის ქმედება განსაზღვრავს მის ბედს. ეს ის აბსურდია, რომელიც შროდინგერმა აღნიშნა.
ელექტრონის დიფრაქცია
The New York Times-ის მიერ ჩატარებული წამყვანი ფიზიკოსების გამოკითხვის თანახმად, 1961 წელს კლაუს ჯენსონის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტი ელექტრონების დიფრაქციის შესახებ, მეცნიერების ისტორიაში ერთ-ერთი ყველაზე ლამაზი გახდა. რა არის მისი არსი?
არის წყარო, რომელიც ასხივებს ელექტრონების ნაკადს ეკრან-ფოტოგრაფიული ფირფიტისკენ. და ამ ელექტრონების გზაზე არის დაბრკოლება - სპილენძის ფირფიტა ორი ჭრილით. როგორი სურათი შეიძლება იყოს ეკრანზე, თუ ჩვენ წარმოვადგენთ ელექტრონებს, როგორც პატარა დამუხტულ ბურთებს? ორი განათებული ზოლი ჭრილების საპირისპიროდ.
სინამდვილეში, ეკრანზე ჩნდება შავი და თეთრი ზოლების მონაცვლეობის ბევრად უფრო რთული ნიმუში. ფაქტია, რომ ჭრილებში გავლისას ელექტრონები იწყებენ ქცევას არა ნაწილაკების, არამედ ტალღების მსგავსად (ისევე, როგორც ფოტონები, სინათლის ნაწილაკები, ერთდროულად შეიძლება იყოს ტალღები). შემდეგ ეს ტალღები ურთიერთქმედებენ სივრცეში, სადღაც სუსტდებიან და სადღაც აძლიერებენ ერთმანეთს და შედეგად, ეკრანზე ჩნდება მონაცვლეობითი ნათელი და მუქი ზოლების რთული სურათი.
ამ შემთხვევაში ექსპერიმენტის შედეგი არ იცვლება და თუ ჭრილში ელექტრონები გაივლიან არა უწყვეტ ნაკადად, არამედ სათითაოდ, ერთი ნაწილაკიც კი შეიძლება ერთდროულად იყოს ტალღა. ერთ ელექტრონს შეუძლია ერთდროულად გაიაროს ორ ჭრილში (და ეს არის კვანტური მექანიკის კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დებულება - ობიექტებს შეუძლიათ ერთდროულად აჩვენონ როგორც მათი "ჩვეულებრივი" მატერიალური თვისებები და ეგზოტიკური ტალღის თვისებები).
მაგრამ რაც შეეხება დამკვირვებელს? მიუხედავად იმისა, რომ მასთან ისედაც რთული ამბავი კიდევ უფრო გართულდა. როდესაც ამგვარ ექსპერიმენტებში ფიზიკოსები ცდილობდნენ დაეფიქსირებინათ ინსტრუმენტების დახმარებით, რომლითაც ჭრილი გადის ელექტრონი, ეკრანზე სურათი მკვეთრად შეიცვალა და გახდა "კლასიკური": ორი განათებული უბანი ჭრილების მოპირდაპირე მხარეს და ალტერნატიული ზოლების გარეშე.
ელექტრონებს არ სურდათ თავიანთი ტალღური ბუნების ჩვენება დამკვირვებლის მზერის ქვეშ. უბრალო და გასაგები სურათის ნახვის ინსტინქტურ სურვილზე მორგებული. მისტიკოსი? არსებობს ბევრად უფრო მარტივი ახსნა: სისტემაზე არანაირი დაკვირვება არ შეიძლება განხორციელდეს მასზე ფიზიკური ზემოქმედების გარეშე. მაგრამ ამას ცოტა მოგვიანებით დავუბრუნდებით.
გაცხელებული ფულერენი
ნაწილაკების დიფრაქციის ექსპერიმენტები ჩატარდა არა მხოლოდ ელექტრონებზე, არამედ ბევრად უფრო დიდ ობიექტებზე. მაგალითად, ფულერენი არის დიდი, დახურული მოლეკულები, რომლებიც შედგება ათობით ნახშირბადის ატომისგან (მაგალითად, სამოცი ნახშირბადის ატომისგან შემდგარი ფულერენი ფორმაში ძალიან ჰგავს ფეხბურთის ბურთს: ხუთ და ექვსკუთხედისგან შეკერილი ღრუ სფერო).
ცოტა ხნის წინ, ვენის უნივერსიტეტის ჯგუფმა, პროფესორ ცეილინგერის ხელმძღვანელობით, ცდილობდა დაკვირვების ელემენტის დანერგვას ასეთ ექსპერიმენტებში. ამისათვის მათ ლაზერის სხივით ასხივეს მოძრავი ფულერენის მოლეკულები. ამის შემდეგ, გარეგანი ზემოქმედებით გახურებულმა მოლეკულებმა დაიწყეს ბზინვარება და ამით აუცილებლად გამოავლინეს თავიანთი ადგილი სივრცეში დამკვირვებლისთვის.
ამ სიახლესთან ერთად შეიცვალა მოლეკულების ქცევაც. ტოტალური მეთვალყურეობის დაწყებამდე, ფულერენებმა საკმაოდ წარმატებით გადალახეს დაბრკოლებები (აჩვენა ტალღის თვისებები), როგორც წინა მაგალითის ელექტრონები, რომლებიც გადის გაუმჭვირვალე ეკრანზე. მაგრამ მოგვიანებით, დამკვირვებლის მოსვლასთან ერთად, ფულერენები დამშვიდდნენ და დაიწყეს ქცევა, როგორც მატერიის სრულიად კანონმორჩილი ნაწილაკები.
გაგრილების განზომილება
კვანტური სამყაროს ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი კანონია ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი: შეუძლებელია კვანტური ობიექტის პოზიციისა და სიჩქარის ერთდროულად დადგენა. რაც უფრო ზუსტად გავზომავთ ნაწილაკების იმპულსს, მით ნაკლები სიზუსტით შეგვიძლია გავზომოთ მისი პოზიცია. მაგრამ კვანტური კანონების მოქმედება, რომლებიც მოქმედებს პაწაწინა ნაწილაკების დონეზე, ჩვეულებრივ შეუმჩნეველია ჩვენს დიდი მაკრო ობიექტების სამყაროში.
მაშასადამე, უფრო ღირებულია აშშ-დან პროფესორ შვაბის ჯგუფის ბოლო ექსპერიმენტები, რომლებშიც კვანტური ეფექტები გამოვლინდა არა იგივე ელექტრონების ან ფულერენის მოლეკულების დონეზე (მათი დამახასიათებელი დიამეტრი დაახლოებით 1 ნმ), არამედ ოდნავ უფრო ხელშესახები ობიექტი - პაწაწინა ალუმინის ზოლები.
ეს ზოლი დამაგრებული იყო ორივე მხრიდან ისე, რომ მისი შუა იყო შეჩერებულ მდგომარეობაში და შეეძლო ვიბრაცია გარე გავლენის ქვეშ. გარდა ამისა, ზოლის გვერდით იყო მოწყობილობა, რომელსაც შეეძლო მისი პოზიციის მაღალი სიზუსტით ჩაწერა.
შედეგად, ექსპერიმენტატორებმა აღმოაჩინეს ორი საინტერესო ეფექტი. ჯერ ერთი, ობიექტის პოზიციის ნებისმიერი გაზომვა, ზოლზე დაკვირვება მისთვის უკვალოდ არ გასულა - ყოველი გაზომვის შემდეგ ზოლის პოზიცია იცვლებოდა. უხეშად რომ ვთქვათ, ექსპერიმენტატორებმა დიდი სიზუსტით განსაზღვრეს ზოლის კოორდინატები და ამით, ჰაიზენბერგის პრინციპის მიხედვით, შეცვალეს მისი სიჩქარე და, შესაბამისად, შემდგომი პოზიცია.
მეორეც, რაც უკვე საკმაოდ მოულოდნელია, ზოგიერთმა გაზომვამ ასევე გამოიწვია ზოლის გაგრილება. გამოდის, რომ დამკვირვებელს მხოლოდ მისი ყოფნით შეუძლია შეცვალოს ობიექტების ფიზიკური მახასიათებლები. აბსოლუტურად წარმოუდგენლად ჟღერს, მაგრამ ფიზიკოსების დამსახურებად, ვთქვათ, რომ ისინი არ იყვნენ ზარალში - ახლა პროფესორ შვაბის ჯგუფი ფიქრობს, თუ როგორ გამოიყენოს აღმოჩენილი ეფექტი ელექტრონული სქემების გაგრილებისთვის.
გაყინვის ნაწილაკები
მოგეხსენებათ, არასტაბილური რადიოაქტიური ნაწილაკები იშლება მსოფლიოში არა მხოლოდ კატებზე ექსპერიმენტების გამო, არამედ თავისთავად. უფრო მეტიც, თითოეულ ნაწილაკს ახასიათებს საშუალო სიცოცხლის ხანგრძლივობა, რომელიც, როგორც ირკვევა, შეიძლება გაიზარდოს დამკვირვებლის მზერის ქვეშ.
ეს კვანტური ეფექტი პირველად იწინასწარმეტყველეს 1960-იან წლებში და მისი ბრწყინვალე ექსპერიმენტული დადასტურება გამოჩნდა 2006 წელს გამოქვეყნებულ ნაშრომში ფიზიკის ნობელის პრემიის ლაურეატი ვოლფგანგ კეტერლეს მიერ მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან.
ამ ნაშრომში ჩვენ შევისწავლეთ არასტაბილური აღგზნებული რუბიდიუმის ატომების დაშლა (დაშლა რუბიდიუმის ატომებად ძირითად მდგომარეობაში და ფოტონებში). სისტემის მომზადებისთანავე დაიწყო ატომების აგზნების შემჩნევა - ისინი განათებულნი იყვნენ ლაზერის სხივით. ამ შემთხვევაში დაკვირვება განხორციელდა ორი რეჟიმით: უწყვეტი (მცირე სინათლის იმპულსები მუდმივად იკვებება სისტემაში) და იმპულსური (სისტემა დროდადრო უფრო მძლავრი იმპულსებით ისხივება).
მიღებული შედეგები შესანიშნავად შეესაბამება თეორიულ პროგნოზებს. გარე შუქის ეფექტები ნამდვილად ანელებს ნაწილაკების დაშლას, თითქოს აბრუნებს მათ თავდაპირველ, დაშლისგან შორს. ამ შემთხვევაში, ორი შესწავლილი რეჟიმის ეფექტის სიდიდე ასევე ემთხვევა პროგნოზებს. და არასტაბილური აღგზნებული რუბიდიუმის ატომების მაქსიმალური სიცოცხლე 30-ჯერ გაიზარდა.
კვანტური მექანიკა და ცნობიერება
ელექტრონები და ფულერენი წყვეტენ თავიანთი ტალღის თვისებების გამოვლენას, ალუმინის ფირფიტები გრილდება და არასტაბილური ნაწილაკები იყინება მათი დაშლისას: დამკვირვებლის ყოვლისშემძლე მზერის ქვეშ სამყარო იცვლება. რა არ არის მტკიცებულება ჩვენი გონების ჩართულობის შესახებ სამყაროს მუშაობაში? იქნებ კარლ იუნგი და ვოლფგანგ პაული (ავსტრიელი ფიზიკოსი, ნობელის პრემიის ლაურეატი, კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი პიონერი) მართალი იყვნენ, როცა თქვეს, რომ ფიზიკისა და ცნობიერების კანონები ერთმანეთს უნდა მივიჩნიოთ?
მაგრამ ასე რომ, მოვალეობის აღიარებამდე მხოლოდ ერთი ნაბიჯი რჩება: მთელი სამყარო არის ჩვენი გონების არსი. შემზარავი? („ნამდვილად გგონიათ, რომ მთვარე მხოლოდ მაშინ არსებობს, როცა უყურებ მას?“ აინშტაინმა კომენტარი გააკეთა კვანტური მექანიკის პრინციპებზე). შემდეგ ისევ ვცადოთ მივმართოთ ფიზიკოსებს. უფრო მეტიც, ბოლო წლებში მათ სულ უფრო ნაკლებად ახარებთ კვანტური მექანიკის კოპენჰაგენური ინტერპრეტაცია ფუნქციური ტალღის იდუმალი კოლაფსით, რომელსაც ანაცვლებს სხვა, საკმაოდ ამქვეყნიური და საიმედო ტერმინი - დეკოჰერენტობა.
აქ არის საქმე - ყველა აღწერილ ექსპერიმენტში დაკვირვებით, ექსპერიმენტატორებმა აუცილებლად მოახდინეს გავლენა სისტემაზე. ლაზერით იყო განათებული, დამონტაჟდა საზომი ხელსაწყოები. და ეს არის ზოგადი, ძალიან მნიშვნელოვანი პრინციპი: თქვენ არ შეგიძლიათ დააკვირდეთ სისტემას, გაზომოთ მისი თვისებები მასთან ურთიერთობის გარეშე. და სადაც არის ურთიერთქმედება, ხდება თვისებების ცვლილება. განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც კვანტური ობიექტების კოლოსები ურთიერთქმედებენ პატარა კვანტურ სისტემასთან. ასე რომ, დამკვირვებლის მარადიული, ბუდისტური ნეიტრალიტეტი შეუძლებელია.
სწორედ ამით აიხსნება ტერმინი „დეკოჰერენტობა“ - შეუქცევადი პროცესი სისტემის კვანტური თვისებების დარღვევის თვალსაზრისით, როდესაც ის ურთიერთქმედებს სხვა, დიდ სისტემასთან. ასეთი ურთიერთქმედების დროს კვანტური სისტემა კარგავს თავის პირვანდელ თვისებებს და ხდება კლასიკური, „ემორჩილება“ დიდ სისტემას. ეს ხსნის პარადოქსს შრედინგერის კატასთან: კატა ისეთი დიდი სისტემაა, რომ მას სამყაროსგან იზოლირება უბრალოდ არ შეუძლია. სააზროვნო ექსპერიმენტის თავად პარამეტრი მთლად სწორი არ არის.
ნებისმიერ შემთხვევაში, რეალობასთან, როგორც ცნობიერების შექმნის აქტთან შედარებით, დეკოჰერენტობა გაცილებით მშვიდად ჟღერს. შესაძლოა ზედმეტად მშვიდი. ყოველივე ამის შემდეგ, ამ მიდგომით, მთელი კლასიკური სამყარო იქცევა ერთ დიდ დეკოჰერენტულ ეფექტად. და ამ დარგის ერთ-ერთი ყველაზე სერიოზული წიგნის ავტორების აზრით, ასეთი მიდგომებიდან ლოგიკურად გამომდინარეობს ისეთი განცხადებები, როგორიცაა "მსოფლიოში ნაწილაკები არ არსებობს" ან "დრო არ არის ფუნდამენტურ დონეზე".
კრეატიული დამკვირვებელი თუ ყოვლისშემძლე დეკოჰერენტობა? თქვენ უნდა აირჩიოთ ორ ბოროტებას შორის. მაგრამ გახსოვდეთ - ახლა მეცნიერები სულ უფრო და უფრო რწმუნდებიან, რომ ძალიან ცნობილი კვანტური ეფექტები საფუძვლად უდევს ჩვენს აზროვნების პროცესებს. ასე რომ, სად მთავრდება დაკვირვება და იწყება რეალობა - თითოეულმა ჩვენგანმა უნდა აირჩიოს.
ექსპერიმენტის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ სინათლის სხივი მიმართულია გაუმჭვირვალე ეკრან-ეკრანებზე ორი პარალელური სლოტით, რომლის უკან დამონტაჟებულია სხვა პროექციის ეკრანი. ნაპრალების თავისებურება ის არის, რომ მათი სიგანე დაახლოებით უდრის გამოსხივებული სინათლის ტალღის სიგრძეს. ლოგიკური იქნება ვივარაუდოთ, რომ ფოტონები უნდა გაიარონ ნაპრალებში, რაც ქმნის სინათლის ორ პარალელურ ზოლს უკანა ეკრანზე. სამაგიეროდ, სინათლე მოძრაობს ზოლებად, სინათლისა და სიბნელის მონაცვლეობით, რაც ნიშნავს, რომ სინათლე ტალღის მსგავსად იქცევა. ამ ფენომენს ეწოდება "ინტერფერენცია" და სწორედ მისი დემონსტრირება გახდა თომას იანგის მიერ ტალღის თეორიის მართებულობის დასტური. ამ ექსპერიმენტის გადახედვამ შეიძლება გააერთიანოს კვანტური მექანიკა თეორიული ფიზიკის სხვა საყრდენთან, აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიასთან, გამოწვევა, რომელიც ჯერ კიდევ პრაქტიკაში გადაუჭრელი რჩება.
ეკრანზე მოცემულ ადგილას ფოტონის გამოჩენის ალბათობის გამოსათვლელად, ფიზიკოსები იყენებენ პრინციპს, რომელსაც Born-ის წესი ეწოდება. თუმცა ამის მიზეზი არ არსებობს – ექსპერიმენტი ყოველთვის ერთნაირად მიდის, მაგრამ არავინ იცის რატომ. ზოგიერთი ენთუზიასტი ცდილობდა ამ ფენომენის ახსნას კვანტური მექანიკის "ბევრი სამყაროს" თეორიის ინტერპრეტაციით, რომელიც ვარაუდობს, რომ კვანტური სისტემის ყველა შესაძლო მდგომარეობა შეიძლება არსებობდეს პარალელურ სამყაროებში, მაგრამ ეს მცდელობები უშედეგოა.
ეს გარემოება შესაძლებელს ხდის გამოიყენოს ბორნის წესი კვანტურ თეორიაში შეუსაბამობების არსებობის მტკიცებულებად. იმისათვის, რომ გავაერთიანოთ კვანტური მექანიკა, რომელიც მოქმედებს სამყაროს ვიწრო ვადებზე და ზოგადი ფარდობითობა, რომელიც მოქმედებს უზარმაზარ დროში, ერთი თეორია უნდა დათმოს. თუ Born-ის წესი არასწორია, მაშინ ეს იქნება პირველი ნაბიჯი კვანტური გრავიტაციის შესწავლისკენ. „თუ Born-ის წესი დაირღვა, მაშინ კვანტური მექანიკის ფუნდამენტური აქსიომაც დაირღვევა და ჩვენ გვეცოდინება, სად უნდა ვეძებოთ პასუხი კვანტური გრავიტაციის თეორიებზე“, - ამბობს ჯეიმს ქუჩი ესპანეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტიდან.
Quotch-მა შემოგვთავაზა ახალი გზა Born-ის წესის შესამოწმებლად. ის მოვიდა ფიზიკოს ფეინმანის იდეიდან: იმისათვის, რომ გამოვთვალოთ ეკრანის კონკრეტულ წერტილში ნაწილაკის გამოჩენის ალბათობა, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ ყველა შესაძლო გზა, რომლითაც ეს შეიძლება მოხდეს, თუნდაც ისინი სასაცილოდ გამოიყურებოდეს. გათვალისწინებულია იმის ალბათობაც, რომ ნაწილაკი მთვარემდე მიაღწევს და უკან დაბრუნდება“, - ამბობს კვოჩი. პრაქტიკულად არცერთი ბილიკი არ მოახდენს გავლენას ფოტონის საბოლოო მდებარეობაზე, მაგრამ ზოგიერთ ძალიან უჩვეულოს შეუძლია საბოლოოდ შეცვალოს მისი კოორდინატები. მაგალითად, დავუშვათ, რომ გვაქვს სამი ბილიკი, რომლითაც ნაწილაკი შეიძლება გაიაროს ეკრანზე, ორი აშკარას ნაცვლად (ანუ ერთი ან სხვა ჭრილის ნაცვლად). Born-ის წესი ამ შემთხვევაში საშუალებას გვაძლევს განვიხილოთ ჩარევა, რომელიც შეიძლება წარმოიშვას ორ აშკარა ვარიანტს შორის, მაგრამ არა სამივეს შორის.
ჯეიმსმა აჩვენა, რომ ყველა შესაძლო გადახრის გათვალისწინებით, შედეგად მიღებული ალბათობა იმისა, რომ ფოტონი მოხვდება X წერტილში, განსხვავდება იმ შედეგისგან, რომელსაც Born-ის წესი გვთავაზობს. მან შესთავაზა მოხეტიალე ზიგზაგის გამოყენება მესამე ბილიკად: ამრიგად, ნაწილაკი გადის ჯერ მარცხენა ხვრელში, შემდეგ მარჯვენაში და მხოლოდ ამის შემდეგ მიდის ეკრანზე. თუ მესამე გზა ერევა პირველ ორს, გამოთვლების შედეგიც შეიცვლება. კვოჩის ნამუშევრებმა დიდი ინტერესი გამოიწვია და ანინდა სინჰა ინდოეთის მეცნიერების ინსტიტუტში ბანგალორში - გუნდის წევრი, რომელმაც პირველად შემოგვთავაზა ბორნის წესის გასაუქმებლად რთული, "არატრადიციული" გზების გამოყენება - სრულად ეთანხმება. თუმცა, მეცნიერი ასევე აღნიშნავს, რომ ძალიან ბევრი გაუთვალისწინებელი ალბათობაა, რომ ახლა ექსპერიმენტის სისუფთავეზე საუბარი შემეძლოს. როგორც არ უნდა იყოს, ამ სამუშაოს შედეგები გაუხსნის კაცობრიობას რეალობის უფრო ღრმა გაგების კარს.
ბეჭდვა
კვანტური ნაწილაკების ქცევის შესწავლისას, ავსტრალიის ეროვნული უნივერსიტეტის მეცნიერებმა დაადასტურეს, რომ კვანტურ ნაწილაკებს შეუძლიათ ისეთი უცნაური ქცევა, რომ თითქოს ისინი არღვევენ მიზეზობრიობის პრინციპს.
ეს პრინციპი არის ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონი, რომელსაც ცოტა ვინმე კამათობს. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი ფიზიკური რაოდენობა და ფენომენი არ იცვლება, თუ ჩვენ შევცვლით დროს (თ-ლუწია), არსებობს ფუნდამენტური ემპირიულად ჩამოყალიბებული პრინციპი: მოვლენა A-ს შეუძლია გავლენა მოახდინოს B მოვლენაზე მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მოვლენა B მოხდა მოგვიანებით. კლასიკური ფიზიკის თვალსაზრისით - სულ უფრო გვიან, SRT-ის თვალსაზრისით - მოგვიანებით ნებისმიერ მითითების ჩარჩოში, ანუ არის სინათლის კონუსში წვეროთი A-ზე.
ჯერჯერობით მხოლოდ სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლები ებრძვიან „მოკლული ბაბუის პარადოქსს“ (მახსოვს ისტორია, რომელშიც აღმოჩნდა, რომ ბაბუას საერთო არაფერი ჰქონდა, მაგრამ ბებიას უწევდა საქმე). ფიზიკაში წარსულში მოგზაურობა ჩვეულებრივ ასოცირდება სინათლის სიჩქარეზე სწრაფ მოგზაურობასთან და აქამდე ყველაფერი მშვიდად იყო ამით.
ერთი მომენტის გარდა - კვანტური ფიზიკა. იქ ბევრი უცნაური რამ არის. აი, მაგალითად, კლასიკური ექსპერიმენტი ორი ჭრილით. თუ ნაწილაკების წყაროს (მაგალითად, ფოტონების) გზაზე დავდებთ უფსკრული დაბრკოლებას და მის უკან დავდებთ ეკრანს, მაშინ ეკრანზე დავინახავთ ზოლს. ლოგიკურად. მაგრამ თუ ჩვენ გავაკეთებთ ორ სლოტს დაბრკოლებაში, მაშინ ეკრანზე დავინახავთ არა ორ ზოლს, არამედ ჩარევის ნიმუშს. ჭრილებში გამავალი ნაწილაკები იწყებენ ტალღების მსგავსად ქცევას და ერევიან ერთმანეთს. 
იმისათვის, რომ აღმოვფხვრათ შესაძლებლობა, რომ ნაწილაკები ერთმანეთს ეჯახებიან ფრენისას და, შესაბამისად, არ დავხატოთ ორი განსხვავებული ზოლი ჩვენს ეკრანზე, შეგვიძლია გავათავისუფლოთ ისინი სათითაოდ. და მაინც, გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ეკრანზე დახატული იქნება ჩარევის ნიმუში. ნაწილაკები ჯადოსნურად ერევა საკუთარ თავში! ეს გაცილებით ნაკლებად ლოგიკურია. გამოდის, რომ ნაწილაკი ერთდროულად ორ ჭრილში გადის - წინააღმდეგ შემთხვევაში, როგორ შეიძლება ხელი შეუშალოს მას?
შემდეგ კი - კიდევ უფრო საინტერესო. თუ ჩვენ ვცდილობთ გავიგოთ, თუ რა სახის ჭრილში გადის ნაწილაკი, მაშინ როცა ამ ფაქტის დადგენას ვცდილობთ, ნაწილაკები მყისიერად იწყებენ ნაწილაკებად ქცევას და წყვეტენ საკუთარ თავში ჩარევას. ანუ, ნაწილაკები პრაქტიკულად „გრძნობენ“ დეტექტორის არსებობას ჭრილებთან. უფრო მეტიც, ჩარევა მიიღება არა მხოლოდ ფოტონებით ან ელექტრონებით, არამედ საკმაოდ დიდ ნაწილაკებთანაც კი კვანტური სტანდარტებით. იმის გამოსარიცხად, რომ დეტექტორმა როგორმე „გააფუჭოს“ შემომავალი ნაწილაკები, ჩატარდა საკმაოდ რთული ექსპერიმენტები.
მაგალითად, 2004 წელს ჩატარდა ექსპერიმენტი ფულერენების სხივით (C 70 მოლეკულა, რომელიც შეიცავს 70 ნახშირბადის ატომს). სხივი მიმოფანტული იყო დიფრაქციულ ბადეზე, რომელიც შედგებოდა დიდი რაოდენობით ვიწრო ჭრილებისგან. ამ შემთხვევაში, ექსპერიმენტატორებს შეეძლოთ სხივში მფრინავი მოლეკულების კონტროლირებადი გათბობა ლაზერის სხივის გამოყენებით, რამაც შესაძლებელი გახადა მათი შიდა ტემპერატურის შეცვლა (ამ მოლეკულების შიგნით ნახშირბადის ატომების ვიბრაციის საშუალო ენერგია).
ნებისმიერი გაცხელებული სხეული ასხივებს თერმულ ფოტონებს, რომელთა სპექტრი ასახავს სისტემის შესაძლო მდგომარეობებს შორის გადასვლის საშუალო ენერგიას. რამდენიმე ასეთი ფოტონის საფუძველზე შესაძლებელია, პრინციპში, განისაზღვროს მოლეკულის ტრაექტორია, რომელიც მათ ასხივებს, გამოსხივებული კვანტის ტალღის სიგრძემდე სიზუსტით. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა და, შესაბამისად, რაც უფრო მოკლეა კვანტური ტალღის სიგრძე, მით უფრო ზუსტად შეგვიძლია განვსაზღვროთ მოლეკულის პოზიცია სივრცეში და გარკვეულ კრიტიკულ ტემპერატურაზე, სიზუსტე საკმარისი იქნება იმის დასადგენად, თუ რომელ ჭრილში მოხდა გაფანტვა. .
შესაბამისად, თუ ვინმე აკრავს ინსტალაციას სრულყოფილი ფოტონების დეტექტორებით, მაშინ მას, პრინციპში, შეეძლო დაედგინა დიფრაქციული გახეხვის რომელ ჭრილზე იყო მიმოფანტული ფულერენი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოლეკულის მიერ სინათლის კვანტების გამოსხივება ექსპერიმენტატორს მისცემს ინფორმაციას სუპერპოზიციის კომპონენტების განცალკევების შესახებ, რომელიც მოგვცა ტრანზიტის დეტექტორმა. თუმცა, ინსტალაციის გარშემო დეტექტორები არ იყო.
ექსპერიმენტში დადგინდა, რომ ლაზერული გათბობის არარსებობის შემთხვევაში შეიმჩნევა ჩარევის ნიმუში, რომელიც სრულიად ანალოგიურია ელექტრონების ექსპერიმენტის ორი ჭრილის ნიმუშის. ლაზერული გათბობის ჩართვა იწვევს ჯერ ინტერფერენციული კონტრასტის შესუსტებას, შემდეგ კი, გათბობის სიმძლავრის გაზრდისას, ჩარევის ეფექტის სრულ გაქრობას. დადგინდა, რომ ტემპერატურაზე თ< 1000K молекулы ведут себя как квантовые частицы, а при T >3000K, როცა ფულერენების ტრაექტორიებს გარემო საჭირო სიზუსტით „აფიქსირებს“ – კლასიკური სხეულების მსგავსად.
ამრიგად, გარემოს შეეძლო ეთამაშა დეტექტორის როლი, რომელსაც შეუძლია სუპერპოზიციის კომპონენტების იზოლირება. მასში, ამა თუ იმ ფორმით თერმულ ფოტონებთან ურთიერთობისას, დაფიქსირდა ინფორმაცია ფულერენის მოლეკულის ტრაექტორიისა და მდგომარეობის შესახებ. და საერთოდ არ აქვს მნიშვნელობა რა ინფორმაციის გაცვლა ხდება: სპეციალურად დამონტაჟებული დეტექტორის, გარემოს თუ ადამიანის მეშვეობით.
მდგომარეობების თანმიმდევრულობის განადგურებისა და ინტერფერენციის შაბლონის გაქრობისთვის მნიშვნელოვანია მხოლოდ ინფორმაციის ფუნდამენტური არსებობა, რომელ ჭრილში გაიარა ნაწილაკი - და ვინ მიიღებს მას და მიიღებს თუ არა მას, აღარ არის მნიშვნელოვანი. . მნიშვნელოვანია მხოლოდ, რომ ასეთი ინფორმაციის მოპოვება ფუნდამენტურად შესაძლებელია.
როგორ ფიქრობთ, ეს არის კვანტური მექანიკის ყველაზე უცნაური გამოვლინება? არ აქვს მნიშვნელობა როგორ. ფიზიკოსმა ჯონ უილერმა შემოგვთავაზა სააზროვნო ექსპერიმენტი 1970-იანი წლების ბოლოს, რომელსაც მან უწოდა "დაგვიანებული არჩევანის ექსპერიმენტი". მისი მსჯელობა მარტივი და ლოგიკური იყო.
მოდით ვთქვათ, რომ ფოტონმა რატომღაც იცის, რომ ნახვრეტებთან მიახლოებამდე შეეცდება მისი აღმოჩენა ან არა. ბოლოს და ბოლოს, მან როგორმე უნდა გადაწყვიტოს - მოიქცეს ტალღის მსგავსად და გაიაროს ორივე ჭრილი ერთდროულად (იმისათვის, რომ შემდგომ მოერგოს ეკრანის ინტერფერენციის ნიმუშს), ან ნაწილაკად მოეჩვენოს და გაიაროს მხოლოდ ერთი ორიდან. ნაპრალები. მაგრამ მან ეს უნდა გააკეთოს მანამ, სანამ ბზარებს გაივლის, არა? ამის მერე უკვე გვიანია - ან პატარა ბურთივით იფრინეთ იქ, ან ჩაერიეთ სრულად.
მოდით, უილერმა შესთავაზა, მოშორებით ეკრანი ბზარებს. ეკრანის უკან ასევე დავდებთ ორ ტელესკოპს, რომელთაგან თითოეული ფოკუსირებული იქნება ერთ-ერთ ჭრილზე და რეაგირებს მხოლოდ ფოტონის გავლაზე ერთ-ერთ მათგანზე. და ჩვენ თვითნებურად ამოვიღებთ ეკრანს მას შემდეგ, რაც ფოტონი გადის ჭრილებში, მიუხედავად იმისა, თუ როგორ გადაწყვეტს მათ გავლას.
თუ ეკრანს არ მოვხსნით, მაშინ, თეორიულად, მასზე ყოველთვის უნდა იყოს ჩარევის ნიმუში. და თუ მას მოვხსნით, მაშინ ან ფოტონი შევა ერთ-ერთ ტელესკოპში ნაწილაკად (გაიარა ერთი ჭრილით), ან ორივე ტელესკოპი დაინახავს უფრო სუსტ ნათებას (იგი გაიარა ორივე ჭრილში და თითოეულმა დაინახა თავისი ნაწილი. ჩარევის ნიმუში).
2006 წელს ფიზიკის მიღწევებმა მეცნიერებს საშუალება მისცა რეალურად ჩაეტარებინათ ასეთი ექსპერიმენტი ფოტონით. აღმოჩნდა, რომ თუ ეკრანი არ არის ამოღებული, მასზე ყოველთვის ჩანს ჩარევის ნიმუში, ხოლო თუ ის ამოღებულია, მაშინ ყოველთვის შესაძლებელია თვალყური ადევნოთ თუ რომელ ჭრილში გაიარა ფოტონი. ჩვენთვის ნაცნობი ლოგიკის თვალსაზრისით კამათით მივდივართ იმედგაცრუებულ დასკვნამდე. ჩვენმა მოქმედებამ, რათა გადავწყვიტოთ, ამოიღეთ თუ არა ეკრანი, იმოქმედა ფოტონის ქცევაზე, მიუხედავად იმისა, რომ მოქმედება იქნება მომავალში ფოტონის „გადაწყვეტილების“ მიმართ, თუ როგორ უნდა გაიაროს ჭრილებში. ანუ, ან მომავალი გავლენას ახდენს წარსულზე, ან არის რაღაც ფუნდამენტურად არასწორი ინტერპრეტაციაში, თუ რა ხდება ექსპერიმენტში ჭრილობებით.
ავსტრალიელმა მეცნიერებმა გაიმეორეს ეს ექსპერიმენტი, მხოლოდ ფოტონის ნაცვლად გამოიყენეს ჰელიუმის ატომი. ამ ექსპერიმენტის მნიშვნელოვანი განსხვავებაა ის ფაქტი, რომ ატომს, ფოტონისგან განსხვავებით, აქვს დასვენების მასა, ისევე როგორც თავისუფლების განსხვავებული შიდა ხარისხი. მხოლოდ სლოტებითა და ეკრანით დაბრკოლების ნაცვლად გამოიყენეს ლაზერული სხივების გამოყენებით შექმნილი ბადეები. ამან მათ საშუალება მისცა დაუყოვნებლივ მიეღოთ ინფორმაცია ნაწილაკების ქცევის შესახებ.
როგორც მოელოდა (თუმცა კვანტურ ფიზიკასთან დაკავშირებით ძნელია რაიმეს მოლოდინი), ატომი ზუსტად ისე იქცეოდა, როგორც ფოტონი. გადაწყვეტილება იმის შესახებ, იქნება თუ არა „ეკრანი“ ატომის გზაზე, მიღებული იქნა კვანტური შემთხვევითი რიცხვების გენერატორის მუშაობის საფუძველზე. გენერატორი რელატივისტური სტანდარტებით იყო გამოყოფილი ატომისგან, ანუ მათ შორის ურთიერთქმედება არ შეიძლებოდა.
გამოდის, რომ ცალკეული ატომები, რომლებსაც აქვთ მასა და მუხტი, იქცევიან ზუსტად ისე, როგორც ცალკეული ფოტონები. და მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის ყველაზე წარმატებული გამოცდილება კვანტურ სფეროში, ის ადასტურებს იმ ფაქტს, რომ კვანტური სამყარო სულაც არ არის ისეთი, როგორიც ჩვენ შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ.
